盡管背板的結(jié)構(gòu)類型在不斷變化，大三層結(jié)構(gòu)依舊是背板材料永恒的主題，即需要耐候?qū)?空氣面)、阻水層(中間層)、粘結(jié)層(EVA面)三層具有不同功能的材料相輔相成相互組合而成。若在應(yīng)用過(guò)程中，某一層結(jié)構(gòu)存在缺陷，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致背板的功能受到破壞甚至整體失效。在氟膜型復(fù)合背板中，由于氟膜與PET膜的層與層間的粘結(jié)性較弱，在濕熱環(huán)境中極易出現(xiàn)層間分層現(xiàn)象，則會(huì)導(dǎo)致整體性能失效。對(duì)于PET背板和A型背板，其自身的內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了其不能具有長(zhǎng)期的耐候性，通常需要依靠添加劑來(lái)達(dá)到所需要求。因而相比之下，F(xiàn)PF涂覆型背板在兼具耐候性和三層結(jié)構(gòu)一體性方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

涂覆型背板的結(jié)構(gòu)以及長(zhǎng)期可靠性

圖3 涂覆型背板BEC-301結(jié)構(gòu)圖

圖3所示為涂覆型背板BEC-301結(jié)構(gòu)示意圖，背板由F-coating/PET/F-coating三層結(jié)構(gòu)組成。PET經(jīng)雙向拉伸后具有很高的結(jié)晶性，表面張力低、極性弱，需通過(guò)等離子處理或電暈處理，以提高其表面極性，使其表面產(chǎn)生可以反應(yīng)的功能基團(tuán)(如OH、COOH等)。這些功能基團(tuán)能夠與涂層中的固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得氟樹脂與PET間產(chǎn)生穩(wěn)定的化學(xué)橋聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而形成涂層與PET間三層化學(xué)鍵接的一體化結(jié)構(gòu)。這種穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)合方式使涂覆型背板充分克服了TPT/KPK/TPE/KPE等氟膜型背板易層間易分層的缺點(diǎn)，賦予BEC-301背板優(yōu)秀的層間粘結(jié)特性。如圖4所示，經(jīng)長(zhǎng)期濕熱老化(85℃，85RH%)后，涂層的附著力一直保持在0級(jí)水平，不會(huì)出現(xiàn)隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)，涂層脫落的現(xiàn)象。從而，表明了涂層與PET間化學(xué)鍵接作用的穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性。

圖4 涂層附著力測(cè)試結(jié)果

涂覆型背板BEC-301為雙面氟涂層，雙面均具有優(yōu)秀的長(zhǎng)期耐候性(圖5)。經(jīng)長(zhǎng)期紫外老化(QUVA300kwh/m2)后，空氣面和EVA面的黃變指數(shù)均小于2，無(wú)分層、起泡、粉化現(xiàn)象出現(xiàn)。經(jīng)長(zhǎng)期紫濕熱老化(雙85，3000h)后，空氣面和EVA面的黃變指數(shù)均小于3，無(wú)分層、起泡、開裂現(xiàn)象出現(xiàn)。

圖5 背板空氣面老化前(左圖)及雙85老化3000h后(右圖)的表面形貌

涂覆型背板的可靠性主要依賴于其合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精細(xì)的工藝控制。其獨(dú)特的三維網(wǎng)狀化學(xué)交聯(lián)型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，賦予了其在F-coating/PET/F-coating三層結(jié)構(gòu)一體化方面的突出優(yōu)勢(shì)，同時(shí)兼具在耐候、耐磨等方面優(yōu)良的綜合性能和更高的性價(jià)比，已經(jīng)得到越來(lái)越多的太陽(yáng)能電池組件技術(shù)人員的青睞。