一．背景。随着太阳能产业的发展，各种相关部件也越来越多的成为业界热议的话题。在太阳能电池组件中背板一直是除硅片以外最重要的材料。
各个背板**商推出了不同结构的背板，给太阳能电池组件厂带来了如何选择的问题。不同结构背板的使用了不同的材料，性能也各有千秋。针对太阳能电池的不同要求，了解清楚各种背板的优缺点是非常重要的。
二．各种结构的背板。
背板可以按是否使用氟材料和如何使用氟材料而大致分为双层氟薄膜结构、单层氟薄膜结构、无氟结构。下表是目前市场常见的背板的结构、**商和是否有专利保护的情况。氟材料双层氟薄膜结构。
单层氟薄膜结构。
pvf/pet/evapvdf/pet/popvdf/siox-pet/pet/po
thv/pet/eva
氟碳涂料结。
构无氟结构。
feve/pet/fevex/pet/x***pet/pet/popet/petpet/po
生产商。isovolta/ krempel/台虹等。
krempel等krempel/海优威/赛伍等。
东洋铝业honeywellmadico/帆度海优威东洋铝业3m哈氟龙等国产dnp等凸版等国产。
是否有专利保护*
无未查到部分有专利保护。
未查到有专利保护有专利保护有专利保护部分有专利限制有专利保护未查到未查到未查到未查到未查到。
注：是否有专利保护：没有专利保护或产品结构已在相关文献、会议上公开有专利保护：
已受专利保护，除该**商外其它公司不能生产部分专利保护：包含的结构中某些结构已被申请专利保护未查到：在国内的专利检索中未能查到是否有专利已申请** primer：
底漆或底涂。
** po：polyolefin，指各类聚烯烃，包括聚乙烯、聚丙烯和其共聚物或合金。
***部分国产背板无法说明或不愿说明其所采用的氟塑料的实际成分、分子式，所以无法判断其是否使用氟塑料。三．双层氟薄膜结构的背板。
pvf/pet/pvf和pvf/pet/pvf/primer结构最为常见，即为tpt结构。目前所有其它结构的背板均以此结构为比较的样板，并以其数据为标准数据。没有处理过的pvf和eva的粘接力一般在23-25牛顿/厘米，而合适的表面处理后能达到60牛顿以上。
primer指底涂，用以增强背板和eva的粘接性。但要注意的是部分底涂在紫外线照射下会黄变，而被误以为是eva的黄变。该结构的背板由于在太阳能电池发展的早期大量的见于会议和各种**集，所以该结构没有专利保护。
任何有专门技术的工厂，均能生产该结构的背板。
东洋铝业和海优威使用的pvdf薄膜均为单层结构，耐候性好，对水气的阻隔能力非常强。而有些公司使用的pvdf薄膜其实为pvdf和pmma或pmma/pvdf合金的复合膜。由于pvdf的密度是pvf的1.
3-1.4倍，在分子结构上多一个氟原子，所以比pvf更致密、更。
耐候、阻隔性更好。纯pvdf薄膜的透水率只有同等厚度的pvf薄膜的1/5左右，所以通常情况下使用pvdf薄膜的厚度可以比pvf薄。但如果在pvdf中加入大量的pmma后，水气渗透率会大幅上升。
东洋铝业生产的pvdf/pet/pvdf/po结构中的po（聚烯烃）层的目的是为了增加对eva的粘接。海优威的pvdf表面已做过表面处理，与eva的粘接效果良好。在上述5中结构中，ectfe的水气阻隔能力是最强的，但成本也最高。
四．单层氟薄膜结构的背板。
由于在双层氟薄膜结构的背板中朝向电池片一侧的氟材料不接触外界，所需的耐候性要求不高，所以可以使用其它更便宜的材料替代。美国的madico公司和3m公司选择使用eva替代一层氟塑料。madico公司是最早开发出此结构：
以pvf为耐候层、另一层使用eva。madico将该结构在多年前即申请了专利。国内某些公司开发类似的产品时，如使用pvf薄膜就应注意是否侵权。
3m的结构中eva厚度较厚，所以背板比较软。
东洋铝业和海优威公司选择使用聚烯烃替代一层氟塑料。东洋铝业的背板在结构中加入了真空溅射氧化硅的pet层以增强背板的隔水性。但由于pvdf薄膜本身的隔水性就非常优异，所以该层结构有性能过剩之嫌。
海优威公司生产的背板中有一款产品的聚烯烃层熔融温度大于140℃。需要加热背板以达到预先收缩的太阳能组件厂可以使用该款产品替代双层氟薄膜的背板以降低成本。海优威已将该结构和使用聚烯烃替代一层pvdf的结构申请专利保护。
使用单层结构背板的电池组件厂应注意一般背板厂商在聚烯烃中是否加入抗黄变添加剂。如果不加，该层聚烯烃在紫外线照射下非常容易黄变。尽管这种黄变基本不影响电池片的效率，对电池组件的外观不利。
五．氟碳涂料。
由于早期杜邦公司不对中国国内的工厂销售pvf薄膜，所以国内的一些机构尝试使用氟碳涂料替代pvf薄膜生产背板的方法。通常所说的四氟材料聚四氟乙烯（ptfe）的涂料和pvdf的涂料均要高温烧结，并不适合使用在熔融温度只有250-260℃的pet薄膜上。一些号称能室温成膜的氟碳涂料大量使用了环氧树脂或氟原子被接枝在支链上，所以并没有非常好的耐候性。
目前真正能室温固化的氟碳涂料只有feve涂料，但也应仔细考察其在pet表面能否真正成为完整的膜结构以及漆膜是否会在运输和使用中开裂。六．无氟结构。
无氟结构的背板的主要生产商均为日本公司，意大利某公司目前也在推广类似产品。前几年在背板紧缺时期，由于无法采购到使用氟薄膜的背板，国内使用较多的无氟的背板。无氟结构的背板中最为关键的材料是最外层的抗水解pet薄膜。
pet是聚酯，因有苯环结构而有较好的抗紫外线能力，但因有酯基而非常容易水解以至丧失性能。日本公司背板的外层均使用抗水解的pet，一般厚度为50μ。所谓抗水解是通过提高pet的分子量或添加助剂，使聚酯分子链两端残余的羧酸基被封闭而减慢其水解的速度。
羧酸基是造成水解的主要因素。酯基由羧酸基和醇基反应得到，此反应是可逆反应，羧酸基又对反应起催化作用。由于在水解过程中羧酸基的含量会越来越多，所以一旦起封闭作用的添加剂消耗完毕，水解速度会快速上升使pet的分子链断裂而丧失物理性能。
抗水解pet薄膜必须保证在1000小时的高温高湿老化后的性能仍能满足背板的基本性能。
无氟结构的背板的朝电池片的一侧，有些公司使用pet、有些公司使用聚烯烃。如使用pet，其和eva的粘接力一般在30牛顿/厘米以下。如要提高粘接力，需要对pet进行处理，最好使用底涂。
如使用聚烯烃，和eva的粘接力一般能达到60牛顿以上。
国内一些工厂生产的普通pet薄膜和聚烯烃复合的背板，基本没有耐候性，室外使用中pet会迅速降解，只能使用于玩具等产品上。如使用在太阳能电池板上，将存在非常大的质量风险。
七．其它结构。
在国际上，许多个人和公司申请了大量的背板专利。有的是使用pbt、ptt、pen、pc替代背板的pet，目的是增加阻隔性或提高耐候性。有的使用不同的氧化物（alxoy、siox）的、不同的沉积方法（物理法、化学法）制成的pet薄膜，以进一步提高背板的水气阻隔性。
还有一些公司尝试在背板中使用聚酰亚胺薄膜、液晶高分子薄膜，以达到一些特殊的目的。更有的公司开发了使用氟塑料和pp或pe直接复合的背板，以达到节省成本的目的。但以上的各种背板目前还未成为主流产品，太阳能组件厂主要使用的还是前述的双层氟薄膜背板、单层氟薄膜背板和无氟结构的背板。
八．结论。
随着太阳能电池的越来越的被使用，如何降低背板的成本将成为一个大的趋势。各种新结构的背板将更多的出现在市场上，这将给广大的组件厂商更多的选择余地和降低成本的机会，也将进一步推进太阳能电池使用的普及。
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