光伏背板材料 国内外现状及趋势分析
国内外光伏发电发展现状与前景

国内外光伏发电发展现状与前景发展前景1.全球能源绿色低碳转型环境恶化与资源紧缺的问题制约着全球范围内的可持续发展,故能源体系绿色低碳转型势在必行,可再生能源的进一步开发以及现有能源利用的清洁低碳化将是能源发展的基本趋势。
在《巴黎协定》中,全球GDP排名前十的国家基本都通过政策宣示或法律规定公布了温室气体排放净零目标,太阳能、风能及生物质能等可再生能源的发展和利用则成为各国达成“净零目标”的重要途径。
和其他可再生能源相比,太阳能光伏发电具有能源来源路径最短、转换效率最高、储量最大、清洁安全等特性,因此成为全球能源绿色低碳转型进程中重要构成部分。
2.产业政策引导光伏发电行业蓬勃发展为促进光伏产业健康可持续发展,近年来我国政府出台多项政策推动光伏市场化进程。
顶层设计方面,“碳中和碳达峰目标”奠定了我国光伏行业未来飞速发展的整体基调。
具体政策方面,我国报告期内光伏政策整体可以概括为“下调光伏补贴,推动平价发展,鼓励市场驱动”。
近年来光伏技术不断革新,新建光伏电站成本持续下降,行业内对平价上网已形成高度共识。
中央政策释放的信号则极大调动了市场投资积极性,有助于我国光伏发电行业由政策导向型行业向市场化竞争行业转变。
3.技术进步推动成本下降提升市场需求光伏发电行业发展至今,产业链各环节技术持续推陈出新,如金刚线切割技术、PERC电池转换效率持续提升等不断促进光伏发电效率的提高,降低光伏发电成本。
根据CPIA统计,2022年PERC单晶电池、多晶电池平均转换效率分别达到23.20%和21.10%,较2017年的21.3%和20.0%大幅提高;而TOPcon电池、异质结电池、XBC电池平均转化效率则能达到24.5%、24.6%、24.5%。
自2007年以来,我国光伏发电度电成本累计下降超过90%,光伏上网电价不断逼近平价。
在可预见的未来,光伏发电上网价格低于传统燃煤机组电价的情况将不再久远,更低的用电成本会使得市场对光伏发电的需求不断增强,从而扩大行业市场空间。
光伏产业的发展现状与未来趋势

光伏产业的发展现状与未来趋势随着人们对可再生能源的需求不断增长,光伏产业迅速崛起并成为全球关注的焦点。
光伏是指利用太阳能将光能转换为电能的技术,目前已经广泛应用于发电、照明、供热等领域。
本文将探讨光伏产业的发展现状以及未来的趋势。
第一部分:光伏产业的发展现状光伏产业的发展经历了几个关键阶段。
最初的阶段是光伏技术的研发和实验阶段,随后是产业化和商业化的阶段。
在这个过程中,光伏技术逐渐成熟,成本逐渐降低,使得太阳能电力逐渐成为一种可行的替代能源。
目前,全球光伏市场规模已经达到了一个巨大的规模,中国、美国和日本是最大的市场。
中国是全球最大的光伏市场,其光伏发电装机容量占全球总体的四分之一。
然而,尽管光伏产业取得了巨大的成功,但仍然面临一些挑战。
例如,光伏电池的效率仍然有待提高,发电成本仍然相对较高。
第二部分:光伏产业的未来趋势未来,光伏产业有望进一步发展和壮大。
首先,光伏技术的进一步创新将推动产业的发展。
如今,研究人员正在探索新型的太阳能电池技术,如有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。
这些新型技术可以提高光伏电池的能量转换效率,同时降低制造成本,从而促进光伏产业的进一步增长。
其次,光伏产业将与其他领域产生更多的融合合作。
例如,光伏与建筑领域的结合将推动建筑物的能源效率和环保性能的提升。
近年来,越来越多的建筑开始采用光伏发电系统,将太阳能电池板嵌入到建筑外立面或屋顶,实现再生能源的利用。
此外,光伏产业的国际市场也将迎来新的发展机遇。
许多国家已经制定了可再生能源的政策和目标,鼓励发展光伏产业。
随着更多国家逐渐意识到清洁能源的重要性,光伏产业的国际市场将进一步扩大。
第三部分:光伏产业的挑战与应对尽管光伏产业前景广阔,但仍然面临一些挑战。
首先,光伏电池的成本仍然较高。
降低成本是光伏产业发展的关键。
通过技术创新和规模效应,光伏产业有望进一步降低生产成本,提高市场竞争力。
其次,光伏发电的可持续性也是一个重要问题。
光伏技术的发展现状与未来趋势分析

光伏技术的发展现状与未来趋势分析一、光伏技术发展现状分析光伏技术作为清洁能源的重要组成部分,近年来取得了长足的发展。
在全球范围内,光伏技术的发展成果日益显现。
首先,光伏设备的制造成本逐渐下降,大规模生产和技术进步使得高效、低成本的光伏设备可以迅速在市场上推广和应用。
其次,光伏技术在供电方面的表现不断改善。
光伏发电系统的稳定性和可靠性得到加强,光伏电站的建设也日益成熟,为供电和能源转型提供了有力支持。
再者,国际社会普遍提倡绿色环保发展,推动了光伏技术的广泛应用。
许多国家都提出了光伏发电的产能目标,并制定了相应的政策激励措施,为光伏技术的发展提供了良好的政策环境和市场前景。
同时,光伏技术在电力供需结构调整、节能减排等方面的积极作用也日益显现。
二、光伏技术未来趋势分析1.技术进步:随着科技的不断进步和研发投入的增加,光伏技术将会不断突破创新,在太阳能电池的效率、稳定性、寿命等方面实现新的突破。
光伏设备的制造成本也将进一步降低,推动光伏技术的更广泛应用。
2.多能互补:未来光伏技术将与其他能源技术相互结合,形成多能互补的发电模式。
光伏发电可以与风力发电、水力发电等形成互补关系,提高能源利用效率和稳定性,降低能源的消耗和环境污染。
3.建筑一体化:光伏技术将进一步融入建筑设计中,成为建筑的一部分。
通过在建筑物表面或窗户上安装太阳能光伏元件,将阳光转化为电能,为建筑物提供电力,并实现建筑能源的自给自足。
4.储能技术发展:光伏发电具有间歇性和不稳定性的特点,储能技术的发展将成为光伏技术实现可持续发展的关键。
未来,随着电池技术和储能设备的不断改进,光伏发电的储能和利用效率将会大幅提高,实现可持续供电。
5.海上光伏:由于陆地资源的有限性,未来光伏技术将扩展到海洋领域。
海上光伏发电具有较大的发展潜力,可以利用海域面积广阔,太阳辐射强度较高等优势,构建大规模的海上光伏电站,为能源转型和碳减排作出贡献。
总之,随着技术的进步和全球对清洁能源需求的不断增长,光伏技术将在未来持续发展。
光伏产业发展现状分析及未来发展前景分析

光伏产业发展现状分析及未来发展前景分析1、行业概况能源与环境问题是制约世界经济和社会可持续发展的两个突出问题。
工业革命以来,石油、天然气和煤碳等化石能源的消费剧增,生态环境保护压力日趋增大,迫使世界各国必须认真考虑并采取有效的应对措施。
节能减排、绿色发展、开发利用各种可再生能源已成为世界各国的发展战略。
(1)全球光伏产业呈现爆发性增长太阳能属于可再生能源的一种,具有储量大、永久性、清洁无污染、可再生、就地可取等特点,因此成为目前人类所知可利用的最佳能源选择。
自上世纪五十年代美国贝尔实验室三位科学家研制成功单晶硅电池以来,光伏电池技术经过不断改进与发展,目前已经形成一套完整而成熟的技术。
随着全球可持续发展战略的实施,该技术得到了许多国家政府的大力支持,在全球范围内广泛使用。
尤其在二十一世纪,光伏产业以令世人惊叹的速度向前发展。
2000年至2016年间,全球累计装机容量自1,250MW增至304,300MW,年复合增长率高达40.98%。
(2)光伏产业的格局从欧洲一枝独秀发展为全球百家齐放2000年,德国颁布可再生能源法(EEG),为德国光伏产业的快速发展奠定了坚实的法律基础。
2004年,德国对可再生能源法进行首次修订,大幅提高了光伏电站标杆电价的水平,收益率的突升使得资本涌入,带动了德国光伏产业快速发展,并引领了全球光伏数十年。
2000年至2012年,以德国、意大利、西班牙三国为代表的欧洲区域成为全球光伏装机需求的核心地区。
受2011年末欧债危机爆发的影响,以德国、意大利为代表的欧盟各国迅速削减补贴,欧洲需求迅速萎缩,全球光伏发电新增装机容量增速放缓,光伏产业陷入低谷。
2013年,中国以国务院24号文为代表的光伏产业支持政策密集出台,配套措施迅速落实,中国因此掀起光伏装机热潮。
日本也于2013年出台力度空前的光伏发电补贴政策,全球光伏市场迅速升温,光伏产业从依赖欧洲市场向全球化迈进。
自2013年以后,中国、日本、美国三国接过了欧洲的接力棒,成为全球光伏装机的主要增长区域,市场份额持续攀升。
太阳能光伏产业的发展现状与未来趋势分析

太阳能光伏产业的发展现状与未来趋势分析近年来,随着环保意识的增强和能源供应问题的日益突出,太阳能光伏产业迎来了快速发展的机遇。
本文将分析太阳能光伏产业的发展现状,并探讨未来趋势。
一、太阳能光伏产业的发展现状太阳能光伏产业是指利用太阳能转换成电能的产业,其目的是实现清洁能源的利用和环境保护。
当前,全球太阳能光伏产业正处于高速增长阶段,以中国、美国、日本和德国等国为代表的太阳能光伏产业发达国家持续推动着该行业的发展。
太阳能光伏产业在提供就业机会、促进经济增长和改善环境质量等方面发挥着重要作用。
在技术方面,太阳能光伏产业取得了显著的突破。
光伏电池的转换效率不断提高,传统的多晶硅电池制造成本降低,而新型的高效薄膜光伏电池和有机光伏技术也逐渐成熟。
同时,光伏组件的产量大幅增加,以满足日益增长的需求。
在市场方面,太阳能光伏装机容量快速增长。
根据国际能源署的数据,2019年全球光伏装机容量增加了约全球光伏装机容量的总量的几分之一,占全球新装机容量的约一半。
中国是全球最大的光伏市场,其市场规模已占全球的比例超过一半。
在中国,国家政策的支持和投资的增加推动了光伏发电的发展进程。
同时,光伏发电成本的持续下降也使得光伏发电逐渐走向商业化。
二、太阳能光伏产业的未来趋势未来,太阳能光伏产业将面临一系列挑战和机遇。
首先,技术突破将成为产业发展的关键。
尽管目前的光伏技术已经相对成熟,但仍存在转换效率低、制造成本高和稳定性差的问题。
因此,太阳能光伏产业需要加大研发投入,不断推动技术创新,提高转换效率和降低成本。
其次,市场需求的不断增长将推动太阳能光伏产业的进一步发展。
随着全球对清洁能源的需求增加和环境压力的加大,太阳能光伏将逐渐替代传统能源,成为主要的能源供应方式之一。
此外,国家政策的支持和市场竞争的推动也将促使光伏产业的增长。
同时,金融和产业协同深度融合也将推动光伏产业的进一步发展。
太阳能光伏产业需要建立更加完善的金融体系,吸引更多资金投入。
国外光伏发展现状

国外光伏发展现状
在国外,光伏发展正处于快速增长的阶段,被广泛认为是未来清洁能源发展的重要方向之一。
以下是国外光伏发展的一些现状:
1. 市场规模持续扩大:许多国家和地区推行政府政策来支持光伏发展,促使市场规模迅速增长。
从2010年到2019年,全球光伏装机容量从40GW增长到了600GW以上。
2. 高效技术的应用:国外有许多先进的光伏技术被广泛运用,例如单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能等。
这些高效技术的应用大幅提高了光伏系统的发电效率。
3. 成本的持续下降:随着技术不断进步和市场竞争的加剧,光伏发电的成本不断下降。
特别是硅材料的生产成本大幅降低,使得光伏发电逐渐变得经济可行。
4. 多元化的应用领域:光伏发电已经应用于各个领域,例如屋顶太阳能发电、光伏农业和光伏扶贫等。
一些国家还鼓励光伏发电与储能技术相结合,提高清洁能源利用效率。
5. 国际合作与交流:国外光伏行业之间的合作与交流得到了加强。
许多国家共同研发和推广光伏技术,分享经验和最佳实践,加速了光伏产业的发展。
尽管国外光伏发展取得了显著成绩,仍然存在一些挑战和问题,例如电网接入能力、储能技术的研发等。
然而,随着技术的进
一步成熟和政策的支持,国外光伏发展有望继续保持良好的势头,为清洁能源转型做出更大的贡献。
光伏产业趋势分析论文

光伏产业趋势分析论文光伏产业趋势分析摘要:本文主要对光伏产业的发展趋势进行分析。
分析了国内外光伏市场的现状和发展情况,以及光伏技术的创新和应用趋势。
通过分析光伏产业的发展趋势,可以为产业相关企业提供参考和指导。
一、光伏市场现状与发展情况近年来,光伏市场呈现持续增长的态势。
根据国际能源机构(IEA)的数据显示,2019年全球新增光伏装机容量达到了116.9GW,同比增长了12%。
中国是全球最大的光伏市场,2019年中国新增光伏装机容量为30.1GW。
此外,其他国家如美国、印度、日本等也在光伏产业方面取得了较大的进展。
光伏市场的快速增长主要得益于政府对可再生能源的支持和推动。
许多国家纷纷制定出具体的政策和措施,鼓励和扶持光伏产业的发展。
比如,中国实施了一系列的光伏补贴政策,通过将光伏发电价格纳入国家电网的购电价格,保障光伏发电项目的收益。
此外,一些国家还推出了光伏发电的市场竞价机制,促使光伏企业通过市场化的方式参与发电,提高了光伏市场的竞争力。
光伏市场发展的另一个关键因素是成本的不断下降。
随着光伏技术的进步和规模化生产的推进,光伏设备的成本逐渐降低,光伏发电的成本也随之下降。
根据IEA的数据显示,2019年全球平均的光伏电站建设成本为每千瓦时0.068美元,比2010年降低了82%。
这使得光伏发电在电力市场上具有竞争力,并吸引了更多的投资。
二、光伏技术的创新和应用趋势光伏技术的创新和应用是光伏产业发展的重要驱动力。
随着科技的进步,一些新的光伏技术逐渐成熟并得到应用。
1. 双面发电技术传统的光伏电池只能通过正面吸收太阳光进行发电,而背面的太阳光常常被浪费掉。
双面发电技术利用了背面太阳光的利用率,将光伏板设置为双面发电,在正面和背面都能吸收太阳光进行发电。
这种技术能够提高光伏板的发电效率,使得光伏发电更加高效。
2. 高效转换技术光伏电池的转换效率是衡量光伏发电效率的重要指标。
传统的光伏电池的转换效率通常在20%左右,而新兴的高效转换技术可以将转换效率提高到40%以上。
光伏行业发展现状与发展趋势报告

光伏行业发展现状与发展趋势报告摘要:光伏行业作为可再生能源领域的重要组成部分,近年来取得了快速发展。
本报告分析了光伏行业的现状,包括全球光伏市场规模、技术创新、政策环境和市场竞争状况,并展望了未来的发展趋势,着重探讨了光伏技术进步、市场前景和可持续发展的方向。
一、光伏行业现状:1.全球光伏市场规模不断扩大:光伏发电成本的降低和政策支持的增加,使得全球光伏市场规模迅速增长。
2.技术创新驱动行业发展:新材料、高效组件和智能系统的突破推动了光伏技术的进步和效能提升。
3.政策环境持续优化:多国政府出台了鼓励可再生能源发展的政策和法规,提高了光伏发电的竞争力和可行性。
4.市场竞争激烈:全球光伏行业竞争加剧,主要由中国、美国、欧盟等国家和地区主导,市场份额的争夺日趋激烈。
二、光伏行业发展趋势:1.技术进步驱动效能提升:高效组件、薄膜太阳能、多晶硅技术等将带来光伏发电效率的进一步提高。
2.光伏成本持续下降:材料成本的降低、制造工艺的改进以及规模经济效应的发挥将推动光伏发电成本进一步下降。
3.储能技术与光伏的结合:电池存储技术的进步将促使光伏发电与储能系统的联合应用,解决光伏电力波动性的问题。
4.分布式光伏发展迅猛:越来越多的家庭和企业选择安装分布式光伏系统,推动分布式发电和电网互联的智能化发展。
5.全球市场多元化:光伏发电市场不再集中于少数国家,亚洲、非洲和拉美等地区的光伏市场快速崛起,呈现出多元化发展趋势。
6.光伏行业可持续发展:光伏行业将越来越注重环境保护和可持续发展,推动清洁能源替代传统能源,减少碳排放。
结论:光伏行业在全球范围内取得了巨大的进展,未来有望成为主导能源领域的重要力量。
技术进步、成本下降、储能技术应用以及市场多元化是光伏行业发展的重要趋势。
光伏行业将持续致力于提高能源效率、减少碳排放,并为全球可持续发展做出贡献。
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光伏背板材料国内外现状及趋势分析摘要:光伏电池是由玻璃、EV A、硅片、背板组成,按照玻璃—EV A—电池片—EV A—背板的结构封装构成,其中背板位于光伏电池背面的最外层,是光伏电池重要组成部分,不仅起到封装的作用,同时还起到保证光伏电池不受到环境影响的作用,确保光伏电池的使用寿命。
光伏电池是由玻璃、EV A、硅片、背板组成,按照玻璃—EV A—电池片—EV A—背板的结构封装构成,其中背板位于光伏电池背面的最外层,是光伏电池重要组成部分,不仅起到封装的作用,同时还起到保证光伏电池不受到环境影响的作用,确保光伏电池的使用寿命。
本文将对太阳能电池背板材料、结构的现状以及发展趋势作一回顾和分析。
1、光伏背板的类型及优缺点按照光伏电池背板整体结构划分,可将光伏电池背板划分为FPF,FPE,全PET与PET/聚烯烃结构。
其中F为含氟薄膜;P为双向拉伸工艺制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(即PET薄膜);E为乙烯-醋酸乙烯(即EV A);聚烯烃指各种以碳碳结构为主链的塑料。
这些结构层之间使用胶粘剂进行粘合,通过复合工艺制备成型。
最早的光伏电池背板采用TPT结构,即Tedlar/PET/Tedlar 结构,其中Tedlar为杜邦公司所生产的PVF(聚氟乙烯)薄膜,以杜邦公司的Tedlar为基材的背板主导了大部分的光伏背板市场,第一款进入光伏市场的产品为PVF 2001,目前杜邦公司的Tedlar产品已经开发出第三代。
按照光伏电池背板所采用的薄膜材质区分,可以将背板划分为Tedlar背板、含氟背板、PET背板与其他一些采用如PE材质的背板产品。
1.1. Tedlar系列Tedlar结构的背板被称为经典的背板结构,已成为国内外太阳能电池组件厂首选背板类型。
PVF膜的结构稳定、耐环境变化,但是薄膜表面较易出现针孔,薄膜的水汽阻隔能力较差。
同时PVF材料本身含氟量小,所以PVF薄膜需要有足够的厚度来保证其性能。
不过PVF是所有氟材料中成本最低的,非常适合作为大规模推广应用的太阳能光伏背板材料。
1.2. 含氟背板在杜邦公司Tedlar产能有限的情况下,光伏电池背板生产企业也采用了其他材质的薄膜来代替Tedlar薄膜生产背板。
1)PVDF(聚偏氟乙烯)此类薄膜的生产商主要有法国的阿科玛公司,韩国SKC等。
PVDF是使用量第二大的氟塑料,其熔点和分解点相差大,可以使用热塑性塑料加工方法进行加工。
PVDF较成熟的制膜技术是使用吹膜的方法。
阿克玛公司拥有专门应用于吹膜的高融体强度级别PVDF树脂,能吹出厚度仅5μm的薄膜。
PVDF中常加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为增塑剂以提高其成膜性,加入PMMA后的PVDF的在熔融状态下更容易成膜。
国内的一些高校如北京化工等在这方面已做了较多的研究。
但PVDF加入PMMA后会影响薄膜的抗老化性能,澳大利亚Leoben大学对采用不同氟塑料薄膜的背板老化结果进行了研究,发现含PMMA(10%~20%)的PVDF薄膜经过1000~2000h湿热老化后薄膜破损严重。
欧洲一家公司在中国大力推广其生产的PVDF薄膜,尽管该公司提供的数据表明耐候性良好,但从红外图谱发现该薄膜含有大量的PMMA的成分;该薄膜为三层结构,特别是中间层PMMA— PVDF合金中的PMMA含量,甚至大大超过PVDF含量,所以该产品的实际耐候性如何,需要时间考验。
海优威公司使用与欧洲某化学品公司开发的太阳能电池背板用PVDF薄膜生产背板。
该PVDF薄膜由PVDF、无机颜料和功能性添加剂组成,为单层结构,整个薄膜内外材料均一,白色薄膜能百分之百遮蔽紫外线,经2000h的紫外老化测试,薄膜的老化性能下降可以忽略不计,其他性能完全可以满足光伏电池背板对氟塑料薄膜的各种要求。
2)THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)美国3M公司的BBF 背板采用THV含氟薄膜。
THV是美国Dyneon公司在20世纪80年代开发,也是目前唯一的生产厂家。
THV是目前市场中最柔软的氟塑料,当和其他材料复合成多层结构时,柔韧性非常突出。
THV的另一个重要特点是本身容易粘接,无须表面处理就能与其他材料粘接,背板的复合制作工艺和用硅胶粘贴接线盒都十分简便,特别适用于对背板要求柔软的场合。
3)ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)日本旭硝子株式会社研发的ETFE薄膜,由原料到薄膜完全自产,目前还处于试用阶段,尚未达到规模化应用。
4)ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物)ECTFE由杜邦公司在1946年开发成功,目前商品化的产品只有苏威公司提供。
ECTFE是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物,具有典型的氟塑料的耐化学腐蚀性能,没有一种溶剂在120℃下能侵蚀ECTFE或使其应力开裂,而且具有很高的耐候性和阻隔性。
在商品化光伏电池背板中,ECTFE是最好的耐候层的材料。
5)PTFE(聚四氟乙烯)、FEVE(氟乙烯与乙烯基醚的共聚物)PTFE背板多采用涂覆法制备,大部分由国内企业生产。
由于前几年太阳能电池背板需求旺盛,国外公司均不对中国供应氟塑料薄膜,所以国内开发了其他国家不生产的使用涂料的背板,背板采用氟碳涂料涂布到PET薄膜上,替代氟塑料薄膜。
由于PTFE涂覆型背板在实际使用中会出现许多问题,如涂覆PET表面后涂料层易形成针孔,影响水汽阻隔率;涂层之间容易形成反粘,同时还存在粘结强度不够、多层涂布遇到的层间附着问题和涂层开裂等问题。
因此,目前实际应用依然以复合型背板为主。
6)PET背板此类背板多采用经过特殊处理的PET,多层复合而成,多见于日本公司生产的产品。
1.3. 其他类型背板如PE系列,我国许多小厂采用PE作为背板材质,用在小光伏组件上,生产光伏灯具等。
各个氟塑料薄膜对水汽的阻隔能力不同,其中以ECTFE为最优。
使用同样厚度为100μm的薄膜,在气温40℃和湿度95%的条件下,PVF每天每平米的水汽透过率超过10~20g,PVDF为2g左右,而常用的PET不超过10g。
据多数供应商提供的数据,采用氟塑料薄膜和PET薄膜复合成的背板,其水汽阻隔性能小于2g。
表1为各种氟材料的特性。
表1 各种氟材料特性2、光伏电池背板的性能测试一款合格的背板需要具有与EV A良好的粘接性、电气绝缘性、防水防湿和耐侯性等功能,产品必须经过剥离强度、水汽透过率、热收缩率、绝缘性能测定和经过耐老化、湿热、湿冻和热循环试验合格后方能使用。
剥离强度主要由电子拉力机来进行测试,而热收缩率则是在真空烘箱内进行,主要是测定背板的力学性能。
水蒸气渗透率是衡量背板性能好坏的重要指标之一,若背板阻隔水蒸气渗透的性能不良,则空气中的湿气(尤其是阴雨天)会透过背板进入到电池板内侧,水蒸气的渗透还会影响到EV A的粘结性能,导致背板与EV A脱离,进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化。
其测试原理为将试验薄膜隔成两个独立的气流系统,一侧为具有稳定相对湿度的氮气流,并随着干燥的氮气流流向红外检定传感器,测量出氮气中水蒸气透过率。
红外线检定法在整个实验过程中全自动测定,不破坏扩散和渗透的平衡,结果准确可靠,同时由于红外检定法检测传感器的高灵敏度,因而可以在短时间内测量高阻隔性的材料。
耐老化测试、湿热测试、湿冻测试、热循环试验在紫外光加速老化试验箱与恒温恒湿老化箱中进行。
背板不仅起到阻隔水汽的作用,还要在自然环境内保证自身的耐候性。
由于背板的结构为多层复合,所以在自然环境中经过长时间的使用后,保持其各层性能与粘结层的效果十分重要。
依据IEC标准,光伏电池背板必须进行耐紫外老化、双85、湿冻等试验,测试其耐老化性能。
绝缘测试、击穿电压测试、最大系统电压测试是针对光伏电池背板的电性能作出的专业测试,主要采用介电击穿电压测试仪、绝缘测试仪、电压测试机等仪器进行测试,根据ASTM与IEC标准来检测其性能指标是否达标。
表2为目前国内一些背板企业所生产的光伏电池背板性能参数。
表2 光伏电池背板性能参数3、光伏背板的国内外现状和发展趋势目前国外最大的光伏电池背板供应商Isovolta大部分产品为PVF与PET的复合体,同时也提供非PVF与增加铝层的产品。
其他的如美国盾膜、德国August Krempel Soehne、韩国SFC、日本Toppan等较大的光伏电池背板供应商,也都是供应以杜邦Tedlar为基材的产品。
由于能够取代Tedlar的材料较少,所以目前众多的组件厂依然以选用以杜邦Tedlar为基材的背板产品为主。
虽然大部分背板生产商都希望使用Tedlar,但是由于杜邦公司的Tedlar供应有限,所以一些背板生产厂开始致力于开发新的不含Tedlar的背板材料,希望降低背板的价格,同时减少对于Tedlar的依赖。
德国的Bayer材料科学集团采用聚碳酸酯的混合物来作为背板材料;美国的Biosolar Inc.则是采用菎麻子为原料生产光伏电池背板材料;日本一些公司则采用经过特殊处理的三层PET复合制造光伏电池背板。
我国的企业中,台虹采用杜邦Tedlar基材料生产背板,而江苏汇通、苏州赛伍等其他采用复合法制备背板的企业,因为杜邦Tedlar供应紧张而采用Arkema 等公司生产的PVDF或者其他的含氟材料。
由于复合法制备光伏电池背板比较困难,国内一些企业改用涂覆法生产光伏电池背板,也取得了一定的成果。
涂覆型背板多采用氟碳涂料,涂覆于PET之上,形成氟层,由于氟碳涂料优越的性能,使得涂覆型的光伏电池背板同样具有较好的抗环境老化的效果。
国内的苏州中来、杭州帆度、哈氟龙、联合新材、福斯特等公司皆采用涂覆法制备光伏电池背板。
无论复合法制备光伏电池背板所采用的氟膜,还是涂覆法制备光伏电池背板所使用的氟碳涂料,所用原料大多从国外进口,价格高且供货不稳。
尤其是受到国外企业专利技术的制约,使得国内没有相关的替代产品,不得不受到国外氟化工企业的制约。
4、结语目前,国外的光伏电池背板产品占据了我国市场的大部分份额,作为国产背板生产企业,提高自身产品的科技含量、开发具有自主知识产权的产品,提高市场竞争力,实现可持续发展是摆在当前急需解决的问题。
全球生产背板的企业日益增多,同时许多塑料相关行业的企业也计划投入到光伏背板生产行业,未来2—3年将会有更多的企业投产背板,背板产品的竞争将会越来越激烈,因此聚氟乙烯薄膜或其他含氟薄膜的国产化至关重要。