背板基礎知識課件

制造部-背板基礎知識報告人：張強報告日期：2014-8-17含氟薄膜復合型背板背板的功能背板（Backsheet）是用在太陽能組件背面，直接與外環境大面積接觸的光伏封裝材料，其應具備卓越的耐長期老化（濕熱、干熱、紫外）、耐電氣絕緣、水蒸氣阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐絕緣、耐水氣等方面滿足太陽電池組件25年的環境考驗，起到封裝組件原輔料、保護太陽能組件、隔絕匯流帶的作用。1.組件封裝2.保護支撐3.隔絕背板的類型1復合型背板交聯反應型背板3其它類背板42涂料類型背板雙層氟膜單層腹膜復合型背板雙層PET改性型單層PET改性型不含氟含氟復合型背板分類復合型背板雙面含氟型背板TPT、KPK、FPF1PET層含氟薄膜層含氟薄膜層單面含氟型背板TPE、KPE、FPE2PE、PO、EVA層含氟薄膜層PET層含氟薄膜復合型背板復合型背板氟膜聚氟乙烯PVF聚偏氟乙烯PVDF四氟乙烯與乙烯共聚物ETFE含氟薄膜的特點：

優異的的抗老化性能原材料·氟膜復合型背板PE聚乙烯PE醋酸烯聚合物EVA聚乙烯-醋酸烯的聚合物PEVAPO:

優異的粘結性能（只考慮抗AU性能，其他性能可忽略不計、價格便宜）備注：PO（Polyolefin）指各類聚烯烴，包括聚乙烯PE、聚丙烯PP及其共聚物原材料·PE復合型背板PE上面一層選用LLDPE+抗老化助劑，用于與組件EVA膜粘接，添加助劑的目的是提高其抗UV與抗氧化性能以達到幾項老化測試標準中間層選用HDPE或MDPE，并添加抗老化助劑，做為PE膜提高阻隔及耐熱性的支撐體下面一層應選用純LLDPE，不填加任何助劑用于與背板生產中與PET粘接，以減慢助劑小分子向表面遷移，延緩對粘合性能造成衰減LLDPE+抗老化助劑HDPE或MDPE+抗老化助劑純LLDPE原材料·PO復合型背板PET四川東材常州裕興廣東多能美國杜邦PET:

絕緣性能優異，阻水性能好，（不耐AU，耐候性能差,在濕熱的環境中容易水解)半透白色黑色能原材料·PET復合型背板（1）粘合劑的類型：

★

聚氨酯類★丙烯酸類★熱塑類原材料·粘合劑復合型背板（2）雙組份聚氨酯粘合劑成分★主劑：聚酯型聚氨酯（—OH）★固化劑:異氰酸根（—NCO）★溶劑：酯類、酮類等★助劑:提高抗水解、抗UV性能等雙組份聚氨酯膠水復合型背板影響粘合劑的主要因素：比例：有效的基團配比率溶劑：根據涂布的要求

配制：攪拌、添加、水份

粘度：固含量，根據涂布要求粘接的原理是粘合劑作用于兩層膜材料的表面，因此除了粘合劑體系要穩定外，膜材料性能也直接影響粘接效果粘合劑控制點復合型背板首先是膜表面處理的因素，目前主流均為電暈處理，甚至需要特定的等離子處理方式，通過高頻電火花對膜表面沖擊，一方面形成微小凹坑增加粘接的表面積，另一方面將薄膜表面分子的化學鍵打斷，形成與粘合劑中活性鏈的交聯反應，但電暈處理不能過度，否則造成膜表面損壞，同樣也會造成粘接性能的下降。故此膜復合前的表面處理極為關鍵，要求其處理設備（電暈或等離子）運行穩定，放電均勻一致，并達到相應的瓦特密度性，甚至合適的處理深度（可以從電暈電極的材質，電暈輥的材質，放電均勻程度，運行的可靠性等進行對比，并做出相應的設備選型

）電暈處理復合型背板涂布方式的選擇：

★物料的類型

★涂層的厚度

★涂膠的精密度

涂布設備選擇復合型背板上膠方式適用粘度速度范圍涂布厚度示意圖光棍上膠100-50000cp1-50m/min15-100μm網紋輥上膠50-1000cp40-150m/min5-30μm擠出式上膠50-20000cp1-150m/min10-80μm膠水粘度8—12pa.s、車速1-40m/min、涂布厚度10μm涂布設備選擇涂布方式的對比：復合型背板上膠方式優點缺點光棍式上膠（兩棍轉移上膠）1.采用高精度光輥上膠，涂布效果較好，精度高；2.不同幅寬原材料的涂布制成切換方便1.膠槽兩側使用擋膠板，生產中磨損嚴重，邊緣容易溢膠，造成殘膠不良；2.涂膠厚度隨原料的厚度公差影響較大，尤其涂膠厚度較薄時容易造成無膠、膠厚不足等不良網紋棍上膠1.涂布均勻，且涂布量比較準確，膠水粘度大時易轉移，涂布外觀較好；2.全幅寬涂布，原料利用率高高擠出式上膠1.涂布量很難調節，且隨機器的使用磨損使得涂布厚度越來越小；2.

膠水太稀時容易流淌造成橫向或縱向的流水紋；3.兩側極易溢膠造成殘膠不良1.涂布速度快，適合大批量生產；2.涂布幅寬固定，不存在溢膠現象，涂布外觀較好1.涂布幅寬調節困難，每次制成切換需大量時間；2.涂膠厚度隨原料的厚度公差影響較大，尤其涂膠厚度較薄時容易造成無膠、膠厚不足等不良涂布設備選擇涂布方式的對比：復合型背板干燥過程控制是涂布生產的關鍵，否則溶劑殘留過多，會引起背板雙85老化測試中起泡，分層，從而影響使用壽命，其重點是由涂布生產中各項工藝參數綜合平衡來控制的干燥分區預熱區、烘干區、緩沖區溫度設定由低到高高至低風量由大至小，烘箱整體保持微負壓狀態風嘴條縫式風嘴送風方式導熱油鍋爐加溫，下壓式吹風烘箱及送風系統的重要性復合型背板基準線水平度平行度動平衡阻尼系數速度基準張力分區檢測數據反饋閉環原理速度與張力的精度控制1.設備安裝基本要求2.設備運行基本條件復合設備的要求復合型背板物料的攪拌釜攪拌葉角度攪拌轉速物料泵的選型過濾方式過濾的精度排泡裝置過濾網的的更換周期1.供液系統2.過濾系統輔助設備的要求復合型背板彎棍鼓棍伸展棍加工精度膠層的硬度膠輥的表觀膠皮的均勻性3.舒展棍5.復合膠輥糾偏距離4.糾偏裝置糾偏點基準線輔助設備的要求復合型背板1.張力分區與設定●如何區分●精度的要求●數據檢測及控制方法●數據的設定工藝參數的主要控制點復合型背板2.涂層的控制與厚度的均勻性●厚度的選擇●控制方式●檢測與反饋●對產品性能的影響工藝參數的主要控制點復合型背板3.干燥效果●干燥方式●分段原理●風量與溫度的梯度●檢測指標工藝參數的主要控制點復合型背板4.復合控制●復合方式●復合速度●復合溫度●復合壓力工藝參數的主要控制點5.熟化控制●過程的控制●溫度、濕度●選擇方式工藝參數的主要控制點復合型背板由于涂布生產產品兩邊具有無膠部分，外觀較差，且各個客戶所需要的產品幅寬不一（正信995mm、海潤995mm、尚德985mm、天合987mm、阿特斯973mm、英利990mm等等幅寬），所以分切時需要按照客戶訂單將產品分切成指定幅寬，以便組件廠（客戶端）層壓時與EVA膠膜更好的粘裁邊去廢：卷材/片材分切、裁邊復合型背板原材料褶皺雜質麻點晶點涂布過程刷道褶皺雜質壓印氣泡刮傷缺陷的分析復合型背板定義:復合膜表面沿MD向（縱向）線狀無膠或少膠的現象原因分析:雜質或異物（大于過膠間隙）卡在涂布頭上膠位置，導致涂布基材在該位置上無法上膠，形成間斷或連續的拉絲異物來源：內部來源外部來源涂布基材潔凈度差，原材料帶入雜質現場環境中的異物膠水中雜質或異物膠水固化產生的凝膠薄膜（PET/PVDF）撕裂碎片拉絲復合型背板定義:復合膜表面不規則的收縮隆起現象原因分析：內部原因外部原因薄膜厚度公差太大以及膜發生變形造成原材料褶皺或兩側張力不均復合輥處兩側的張力和壓力不均勻涂布機主機速度和F膜放卷速度不匹配涂布機輥輪水平性差導致松緊邊褶皺復合型背板定義:復合膜表面的鼓包現象原因分析：復合輥處兩側的張力和壓力不均勻，壓合不實所致原材料表面有鼓包導致壓合時不實上膠好的基材在烘道內溶劑揮發不夠導致復合后內部溶劑揮發所致復合處兩層薄膜錯位后的糾偏導致氣泡的產生氣泡復合型背板定義:復合膜內部含有異物的現象異物來源：內部來源外部來源涂布基材潔凈度差，原材料帶入雜質現場環境中的異物膠水中雜質或異物膠水固化產生的凝膠雜質復合型背板定義:復合膜表面針眼狀的小凹坑，少而大叫麻點，多而小的通常叫橘皮原因分析：基材上膠后進入涂布機烘道烘干過程中，由于起始溫度過高或風速過大導致膠水中的溶劑迅速揮發形成針眼小孔，這些小孔經復合后表觀在PVDF面上★★★不是所有的缺陷都必須得裁剪掉，我們需要根據客戶的要求，在保證客戶要求的前提下提高成品率，減少浪費麻點復合型背板ThankYou!2014/8/29張強PVF薄膜，學名聚氟乙烯（polyvinylfluoride），由氟和氟碳分子的共聚體擠壓而成。為含氟或氟碳的共聚物，比其它任何聚合物具有更大的化學結合力和結構穩定性，對日照、化學溶劑、酸堿腐蝕、濕氣和氧化作用的抵抗力和耐久性效果顯著。做PVF薄膜最為出名的為美國杜邦公司，杜邦公司的注冊商標TEDLAR就是現光伏行業做背板用的最多PVF薄膜，TPT或TPE等背板中的T層指的就是這里所說的TEDLAR，其有第一代和第二代之分，從實際使用情況而言第一代產品質量更好一些，其厚度在30um左右，目前較多供應歐美市場。第二代產品成本低一些，厚度為25um，表面有肉眼可見的針孔，供應亞洲市場較多。第一代含氟膜用的是擠出吹塑法，第二代用的是流延法。美國杜邦公司·PVF薄膜PVDF聚偏氟乙烯，除具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，是目前含氟材料中產量名列第二位的大產品。做PVDF薄膜最為出名的為法國阿科瑪公司，阿科瑪公司的注冊商標KYNAR就是現光伏行業做背