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PET背板,创新还是“创心”?

作者:亚博游戏娱乐网页版 时间:2021-11-25 00:10
本文摘要:背板作为晶硅太阳能组件的关键部件,对组件的安全性、使用寿命和减少功率波动起着至关重要的起到。要超过维护电池片的目的,背板必需不具备较好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽隔绝、耐化学生锈等各种均衡的性能。背板按照材料类别可分成含氟背板和非氟背板两大类,背板材料自由选择用于含氟薄膜、含氟涂层业内有数共识,目前只有含氟材料经过长年户外现代科学,含氟背板的市场占有率多达90%。

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背板作为晶硅太阳能组件的关键部件,对组件的安全性、使用寿命和减少功率波动起着至关重要的起到。要超过维护电池片的目的,背板必需不具备较好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽隔绝、耐化学生锈等各种均衡的性能。背板按照材料类别可分成含氟背板和非氟背板两大类,背板材料自由选择用于含氟薄膜、含氟涂层业内有数共识,目前只有含氟材料经过长年户外现代科学,含氟背板的市场占有率多达90%。随着光伏平价网际网路脚步的日益邻近,产业链各个环节都具有降本提效的极大压力,作为太阳能组件最重要的PCB材料光伏背板亦是如此。

为了更进一步减少背板成本,部分企业尝试用于PET材料来替代氟膜或氟涂层作为背板的最外层,省却氟膜或氟涂层成本,从而售价更加较低。但无氟维护的PET背板还能符合组件性能拒绝吗?一、PET背板结构及变化目前PET背板主要有以下图1两种结构,第一种为三层结构,依序为增强PET(50um)、普通PET(150um)以及E膜粘接层,层与层之间用于胶黏剂粘接,必须两次填充工艺制得。为更进一步顺应客户降本市场需求,不能环绕PET做文章,A/B结构的PET之后孕育出而生,A/B结构的PET与普通PET的不同之处在于其本身具备更为明晰的两层结构,一般A/B结构的PET总厚度在160um左右,外侧较薄的耐热UV层占到总厚度的10%,内层为普通PET,通过共计挤迫构成A/B结构,PET内侧再行填充上E膜或PO膜粘接层逆构成了两层结构的PET背板,其较三层结构PET背板工艺更加非常简单且更加厚,售价因此更加较低。

且其总厚度显著减薄,特别是在是耐热UV层PET厚度大幅度减薄,可靠性某种程度也不会大幅度减少。图1:有所不同PET结构背板二、PET的老化机理PET作为一种高分子材料,本身结构要求了其更容易再次发生水解、紫外光老化水解、热老化水解,内部结构展现出为分子链水解、脱落,分子量减少,用在背板最外层则更容易经常出现表面发黄、粉化、脆化甚至裂开。为了提高其耐候性,一般会在最外层PET中重新加入钛白粉类无机颜料挡住紫外线入侵,但在户外用于过程中,由于光和水的联合起到,PET表面更容易粉化、金黄色,两县钛白粉,导致PET结构背板性能上升。

PET的湿热老化从PET不受湿热老化的过热机理分析,PET在高温高湿的条件下非常容易水解,H2O分子反击酯键,如图2右图,使其酯键再次发生水解脱落,分解带上羧基的低聚物,羧基同时又不会增进水解反应的更进一步展开。PET抗水解的方法为将聚合度提升,分子量增大,分子量产于减少,结晶度必要提升。随着技术的不断进步,目前通过此种方法生产的PET耐水解等级较高,PCT48h后无脆简化现象,有些甚至能做PCT60h以上。

图2:PET水解反应PET背板的紫外老化从PET不受紫外老化的过热机理分析,PET的紫外老化反应分成吸收反应和光氧化反应,在吸收反应中,PET经自由基重排反应,大分子主链再次发生脱落,并产生CO和CO2气体等副产物,材料PET的力学性能发生变化,如剪切强度和脱落伸长率,如图3右图;在光氧化反应中,PET的芳环上产生氢过氧化基团,并更进一步分解一酚羟基或二酚羟基衍生物,PET的发黄也主要是由这些荧光产物引发的,如图4右图。图3:PET吸收反应图4:PET光氧反应强化PET耐紫外性能的方法如重新加入耐紫外配方,还包括紫外吸收剂、紫外稳定剂及抗氧剂,三者协同作用。

钛白粉的重新加入,能衍射和吸取部分紫外线;钛白粉与平稳体系的相容性劣,两者互相反应,更容易减少光稳定剂的起到。向界面分子移往、热斑高温下冷却升华、雨水冲刷、紫外老化、湿热老化、热氧老化、霉菌污染等,助剂消耗速度随环境恶劣程度而变化、助剂随着PET表面的粉化渐渐消耗。三、PET背板的户外过热案例分析如下图5是PET背板在中国西部户外服役6年后的外观展现出,在组件正面经常出现相当严重黄变现象及在电池片之间的缝隙处经常出现密集细小裂纹,对组件展开功率及滑漏电测试,结果显示功率波动高达27.6%且滑漏电结果大于40MΩ·m2的标准,这给投资者带给较小利益损失,也给光伏电站祸根了安全隐患。图5:PET背板黄变、裂开只不过,PET背板材料在户外老化机理与以上分析的PET材料紫外老化机理类似于,图6是实验室经过200kWh/m2紫外老化后PET聚酯材料和增强PET聚酯材料(HPET)的傅立叶红外图谱,紫外老化后两种PET材料皆在1690cm-1吸取峰处经常出现了PET聚酯分解成产物对苯二甲酸单体的吸取峰,这指出PET聚酯材料在长年紫外老化后分子链段脱落,这一现象某种程度经常出现在以上提及的户外服役六年的PET背板中,如图7。

因此PET聚酯背板材料在户外再次发生的是吸收反应与光热反应,不应使用紫外老化来评估其在户外老化。图6:PET材料紫外后傅立叶红外图谱图7:PET背板服役6年后傅立叶红外图谱四、背板自由选择应当重返想法PET材料凭借其出色的绝缘和阻水性能作为背板核心骨架被长年应用于,但通过以上过热机理和案例我们找到PET材料本身特性要求了其根本无法独立国家不存在为组件防水25年,甚至无法符合组件对背板的十年材料质保拒绝,为解决问题其光湿热性能短板必需加以氟材料不予维护,这也是为什么含氟背板长年占领市场主流方位的原因。对于光伏电站投资者而言,测算项目收益的前提是自由选择最能确保其项目投资收益率的材料,安全可靠基础上的降本才是真为降本。

尼龙PA吸管型背板裂开早已给行业内部分企业造成了巨大损失,盲目自由选择PET背板将给创建在长年收益基础上的光伏系统祸根新的隐患。替代性具备长年户外现代科学并坚决品质恒定的材料才是电站投资报酬的仅次于确保。


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