涂覆型光伏背板可靠性分析

尽管背板的结构类型在不断变化，大三层结构依旧是背板材料永恒的主题，即需要耐候层(空气面)、阻水层(中间层)、粘结层(EVA面)三层具有不同功能的材料相辅相成相互组合而成。若在应用过程中，某一层结构存在缺陷，进而会导致背板的功能受到破坏甚至整体失效。在氟膜型复合背板中，由于氟膜与PET膜的层与层间的粘结性较弱，在湿热环境中极易出现层间分层现象，则会导致整体性能失效。对于PET背板和A型背板，其自身的内部化学结构决定了其不能具有长期的耐候性，通常需要依靠添加剂来达到所需要求。因而相比之下，FPF涂覆型背板在兼具耐候性和三层结构一体性方面具有无可比拟的优势。

涂覆型背板的结构以及长期可靠性

图3 涂覆型背板BEC-301结构图

图3所示为涂覆型背板BEC-301结构示意图，背板由F-coating/PET/F-coating三层结构组成。PET经双向拉伸后具有很高的结晶性，表面张力低、极性弱，需通过等离子处理或电晕处理，以提高其表面极性，使其表面产生可以反应的功能基团(如OH、COOH等)。这些功能基团能够与涂层中的固化剂发生化学反应，使得氟树脂与PET间产生稳定的化学桥联结构，从而形成涂层与PET间三层化学键接的一体化结构。这种稳定的化学结合方式使涂覆型背板充分克服了TPT/KPK/TPE/KPE等氟膜型背板易层间易分层的缺点，赋予BEC-301背板优秀的层间粘结特性。如图4所示，经长期湿热老化(85℃，85RH%)后，涂层的附着力一直保持在0级水平，不会出现随老化时间的延长，涂层脱落的现象。从而，表明了涂层与PET间化学键接作用的稳定性和长效性。

图4 涂层附着力测试结果

涂覆型背板BEC-301为双面氟涂层，双面均具有优秀的长期耐候性(图5)。经长期紫外老化(QUVA300kwh/m2)后，空气面和EVA面的黄变指数均小于2，无分层、起泡、粉化现象出现。经长期紫湿热老化(双85，3000h)后，空气面和EVA面的黄变指数均小于3，无分层、起泡、开裂现象出现。

图5 背板空气面老化前(左图)及双85老化3000h后(右图)的表面形貌

涂覆型背板的可靠性主要依赖于其合理的结构设计和精细的工艺控制。其独特的三维网状化学交联型内部结构，赋予了其在F-coating/PET/F-coating三层结构一体化方面的突出优势，同时兼具在耐候、耐磨等方面优良的综合性能和更高的性价比，已经得到越来越多的太阳能电池组件技术人员的青睐。