光伏組件背板內層材料該如何選?
背板結構大致可分為外層(也叫空氣層)，中間層和內層。每一層材料的選擇和搭配都影響著背板的整體性能，目前背板外層主要使用含氟薄膜，尤其是經過戶外實績驗證過的杜邦?Tedlar?薄膜，以確保背板外層在戶外綜合老化應力的作用下可以使用25年以上。而背板內層由于不直接接觸戶外環境應力，其重要性往往容易被忽視。而且目前市場上背板的內層材料種類較多，性能也參差不齊。如何才能正確選擇背板內層材料呢?回答這一問題之前，我們有必要先了解下背板內層材料需具備哪些性能。
背板內層材料性能
首先，背板內層材料需要具有優異的耐候性及機械強度，如果內層材料自身都已發生老化開裂，其保護作用就無從談起。
其次，背板內層作為中間層PET聚酯材料的保護層之一，需要具有良好的紫外阻隔作用，以避免PET遭受紫外破壞。圖1是市面上常用的一款250微米PET紫外測試數據，從圖中可以看出，PET聚酯材料只接受不到5kWh的紫外照射后，其斷裂伸長率就下降50%以上;紫外劑量達到6kWh時，PET力學性能基本完全喪失(溫和氣候環境，組件正面每年紫外劑量為57kWh/m2)。這說明PET容易發生光老化，需要背板內外層的保護。背板中間層的PET聚酯材料主要起著電氣絕緣，化學阻隔及力學支撐作用。如果PET發生破壞，這些功能都將喪失，因此背板內層需要將組件正面的紫外阻隔掉，以達到保護中間層PET的目的。
此外，背板內層作為PET與EVA之間的粘結層，還需要具有良好的粘接性能，以免出現脫層等失效風險。
了解了背板內層需要具備的性能，那我們不禁要問，目前市面上的內層材料是否都能滿足這些性能呢?我們再來對市面上這些內層材料分類并討論其優缺點。
背板內層材料分類及其特性
第一類為含氟薄膜，主要有Tedlar?PVF薄膜和PVDF薄膜。PVF薄膜，又名聚氟乙烯薄膜，因其優異的抗紫外耐高溫耐腐蝕性能而被廣泛應用于太陽能，航空航天和交通等領域。杜邦?Tedlar?PVF薄膜是目前光伏領域唯一具有30年以上廣泛戶外實績驗證的背板材料，其戶外應用經驗豐富，且經受過多種氣候條件的長期考驗。PVF薄膜是雙向拉伸工藝制備的，在橫向和縱向兩個方向都經過強化，機械性能均衡，耐老化性能好，因此經受濕熱、紫外、溫度循環等多種環境因素長期作用后，仍保持優異;PVDF薄膜，又名聚偏氟乙烯薄膜，PVDF薄膜在橫向的拉伸都很弱或甚至沒有拉伸，容易造成橫向機械性能均較差，成膜過程中加入大量亞克力也會導致固有脆性強。這些因素導致了PVDF薄膜在戶外多種復合應力下容易出現開裂等失效風險。由于其技術門檻相對較低，目前生產廠家較多，雖各家膜產品都含PVDF，但因配方體系及生產工藝不同，不同廠家膜的耐老化性能差異很大。耐熱方面，PVF薄膜的軟化溫度點為190oC，而PVDF只有150oC左右。對于經常有熱斑出現的光伏組件應用來說，PVF薄膜的耐熱性能顯然更有優勢，隨著PERC等高效電池的大量投產，熱斑溫度會更高，對于薄膜的耐熱性能會提出更高的要求。