提高PVF(聚氟乙烯)薄膜在光伏背板中的耐候性需從材料改性、工藝優(yōu)化及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三方面入手,結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)可采取以下措施:
1. ?材料改性增強(qiáng)穩(wěn)定性?
?提升氟含量?:PVF薄膜的耐候性主要依賴C-F鍵的高鍵能(485KJ/mol),僅波長(zhǎng)<220nm的紫外線可破壞該鍵,而此類(lèi)紫外線在日光中占比不足5%且被臭氧層吸收?。
通過(guò)增加氟元素含量或引入其他含氟材料(如PVDF、ECTFE)共混,可進(jìn)一步強(qiáng)化耐候性。例如,ECTFE的阻隔性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)于PVF,適合作為耐候?qū)友a(bǔ)充?。
?添加劑優(yōu)化?:研究表明,TiO?或PMMA等添加劑可改善PVDF共混膜的力學(xué)性能和耐候性,類(lèi)似原理可應(yīng)用于PVF薄膜改性?。
需控制添加劑比例以避免影響加工性能。
2. ?工藝優(yōu)化保障均勻性?
?成膜工藝選擇?:PVF薄膜可通過(guò)流延法(無(wú)取向)或吹膜法(有取向)制備,需根據(jù)需求調(diào)整工藝參數(shù)(如溫度、壓力)以確保厚度均勻性和分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?。
吹膜法的取向結(jié)構(gòu)可能提升機(jī)械強(qiáng)度,但需平衡耐候性需求。
?表面涂層技術(shù)?:采用真空蒸鍍鋁或磁控濺射工藝在PVF表面形成防護(hù)涂層,可反射紫外線并阻隔水氧滲透。例如,鋁涂層能延緩TPU薄膜老化,類(lèi)似方法適用于PVF?。
3. ?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多層防護(hù)?
?復(fù)合背板結(jié)構(gòu)?:光伏背板通常采用五層設(shè)計(jì)(核心三層),外層為PVF耐候?qū)樱虚g層為改性PET(支撐+絕緣),內(nèi)層為改性含氟粘結(jié)層。這種結(jié)構(gòu)通過(guò)各層協(xié)同作用提升整體耐候性?。
例如,雙面涂覆含氟背板(CPC型)的市占率已超50%,因其可靠性更優(yōu)?。
透明與非透明背板選擇?:非透明背板(含高反射層)可降低組件溫度,間接減少PVF薄膜的熱老化風(fēng)險(xiǎn);透明背板則需依賴高透光率與耐候?qū)拥钠胶?。
4. ?嚴(yán)格檢測(cè)與質(zhì)量控制?
?加速老化測(cè)試?:依據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行紫外線老化(IEC 61215)、濕熱老化(IEC 61730)等測(cè)試,模擬25年戶外環(huán)境以驗(yàn)證PVF薄膜的長(zhǎng)期性能?。
?供應(yīng)商篩選?:PVF薄膜質(zhì)量差異較大,需選擇工藝穩(wěn)定的供應(yīng)商,并確保PET基材厚度(如250μm±10μm)和氟膜厚度(如18μm±2μm)符合標(biāo)準(zhǔn)?。
綜上,通過(guò)材料改性、工藝優(yōu)化、多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及嚴(yán)格檢測(cè),可顯著提升PVF薄膜在光伏背板中的耐候性,確保組件長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。