【华阳丨技术】透明背板的优劣分析

浏览数量:9     作者:本站编辑     发布时间: 2021-08-05      来源:本站

摘要:


随着光伏发电技术的快速发展,“大硅片、大尺寸、高功率”的双面组件越来越受关注;由于传统的双面双玻组件易碎、重量过大、不易安装等原因让其应用受到制约。因此,越来越多的光伏企业已经开始寻求新的解决方案;起初采用2.5mm、2mm的玻璃进行封装,降低了组件重量、便于现场安装测试。但是光伏玻璃存在成本高、重量重等缺陷,行业内开始寻找新的替代产品——透明背板,透明背板的出现让双面发电技术出现新的应用前景。

近年来,华阳检测加大了对透明背板检测的科研投入,深挖检测技术以及引进一批先进的检测设备,在透明背板的透光性、耐候性、耐紫外等各种环境因素的检测方面非常具有经验。本期为大家分享透明背板的优劣分析。

透明背板各层材料的性能要求

背板作为一种多层结构的复合材料,其结构稳定性是背板性能的前提保证,针对组件的性能要求,需要对背板材料进行结构设计,规定各层材料的性能要求,才能满足双面光伏组件用背板的综合性能要求。透明背板各层材料的性能要求如图1所示。选择氟材料膜中性能良好的透明PVF薄膜和透明FEVE氟涂层膜作为外层保护层,分别制备了复合型TPC透明背板和双面涂层型CPC透明背板,2种结构背板的内层材料均为透明FEVE氟涂层膜,只是外层分别采用了透明PVF膜和透明FEVE氟涂层膜。无论作为透明背板的内层还是外层材料,背板常用的PET薄膜在经过表面活化处理后,以异氰酸酯作为桥联反应助剂,透明FEVE氟树脂与PET膜表面发生化学交联形成稳定化学键,进而实现无需使用胶水即可达到一体化的结合。

图1

图1 透明背板各层材料的性能要求

  透明背板&玻璃间透光率比对


透明背板的一大优势是透光率高,大大增加了组件的功率;

下图2是玻璃与透明背板(TPC& CPC)透光率的比对趋势图:

从趋势图中能显现看出TPC透明背板和CPC透明背板的透光率均能达到90%,玻璃的透光率在400nm~1100nm为91.5%以上。高透光率的透明背板可以实现双面组件较高双面率;

图2

图2 玻璃与透明背板(TPC& CPC)透光率的比对趋势图

  透明背板老化后性能变化

选用某TFB系列透明背板经过一系列老化环境后的透光率和黄变指数数据曲线:

透明背板在PCT24h、PCT48h、PCT60h、紫外UV120kWh/m2、紫外UV210 kWh/m2、热循环TC400、湿热试验DH2000h系列老化试验后的透光率和黄变指数变化值曲线。从下图3 的结果可以看出:背板的透光率均经环境后可保持在86%以上,且黄变指数ΔYI<4,老化前、后的透光率性能衰减不超过3%。

图3

图3 透明背板实验后透光率和黄变指数变化曲线

  透明背板存在的劣势 (不代表全部透明背板,数据图片仅来源于实验室实际测试)

1、由于透明背板工艺结构的不同,部分样品在经受高温高湿、高紫外老化环境后机械性能明显下降;

2、主要是表现在:

 PCT48h/PCT60h加速老化后,断裂伸长率的衰减量达50%以上;(图4)

  样品老化后脱层、断裂脆化明显;(表1)

 对于coating面结构的背板,抗紫外性能低有涂层脱落现象;样品裁切后边缘脆化、有裂纹;

 根据不同的产品类型,通过我们测试得出的数据中(选用的背板为TPC/KPC 结构),也有很大一部分的背板初始透光率是达不到90%以上;(图5)

图4

图4 环境后断裂伸长率的保持率

图5

表1 样品老化后脱层、断裂脆化

图5 背板透光率

图5 背板透光率

总结:

行业技术在不断的发展,透明背板/透明网格背板的出现,填补了双面组件无法使用背板材料的空白。透明背板与传统白色背板最大的变化在于空气面和粘接面的薄膜或涂层均由白色转为透明,要求阻隔紫外线不再依靠钛白粉。

可能在某些性能上没有传统背板完美,但随着透明背板技术的成熟,透明背板也与“大组件”一样,有自己适合存在的场景。

透明背板材料的发展,也不能被扼杀在摇篮里。毕竟市场是最客观的裁判,我们只做客观的分析,最后的选择,还是留给市场。

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