背板基础知识课件

1、制造部-背板基础知识报告人：张强报告日期：2014-8-17含氟薄膜复合型背板含氟薄膜复合型背板背板（Backsheet）是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化（湿热、干热、紫外）、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环境考验，起到封装组件原辅料、保护太阳能组件、隔绝汇流带的作用。1 1. .组件封装组件封装2 2. .保护支撑保护支撑3 3. .隔绝隔绝1复合型背板交联反应型背板3其它类背板42涂料类型背板双层氟双层氟膜膜单层单层腹膜腹膜复复合型合型背板背板双层双层PET改性型改性型单层

2、单层PET改性型改性型不含不含氟氟含含氟氟复合型背板分类复合型背板分类双面含氟型背板TPT、 KPK、FPF1PET层含氟薄膜层含氟薄膜层单面含氟型背板TPE、 KPE、FPE2PE、PO、EVA层含氟薄膜层PET层含氟薄膜复合型背板含氟薄膜复合型背板氟膜氟膜聚氟乙烯PVF聚偏氟乙烯PVDF四氟乙烯与乙烯共聚物ETFE含氟薄膜的特点： 优异的的抗老化性能原材料原材料氟膜氟膜PE聚乙烯PE醋酸烯聚合物EVA聚乙烯-醋酸烯的聚合物PEVAPO: 优异的粘结性能（只考虑抗AU性能，其他性能可忽略不计、价格便宜）备注：PO（Polyolefin）指各类聚烯烃，包括聚乙烯PE、聚丙烯PP及其共聚物原材料

3、原材料PE P E上面一层选用LLDPE+抗老化助剂，用于与组件EVA膜粘接，添加助剂的目的是提高其抗UV与抗氧化性能以达到几项老化测试标准中间层选用HDPE或MDPE，并添加抗老化助剂，做为PE膜提高阻隔及耐热性的支撑体下面一层应选用纯LLDPE，不填加任何助剂用于与背板生产中与PET粘接，以减慢助剂小分子向表面迁移，延缓对粘合性能造成衰减LLDPE+抗老化助剂HDPE或MDPE+抗老化助剂纯LLDPE原材料原材料POPET四川四川东东材材常州裕常州裕兴兴广广东东多能多能美美国国杜邦杜邦PET: 绝缘性能优异，阻水性能好，（不耐AU，耐候性能差,在湿热的环境中容易水解)半半 透透白色白色 黑

4、黑 色色能能原材料原材料PET（1）粘合剂的类型： 聚氨酯类 丙烯酸类 热塑类原材料原材料粘合剂粘合剂（2）双组份聚氨酯粘合剂成分 主剂：聚酯型聚氨酯（OH） 固化剂:异氰酸根（NCO） 溶剂：酯类、酮类等 助剂:提高抗水解、抗UV性能等双组份聚氨酯胶水双组份聚氨酯胶水影响粘合剂的主要因素：影响粘合剂的主要因素： 比例：有效的基团配比率比例：有效的基团配比率 溶剂：根据涂布的要求溶剂：根据涂布的要求 配制：搅拌、添加、水份配制：搅拌、添加、水份 粘度：固含量，根据涂布要求粘度：固含量，根据涂布要求 粘接的原理是粘合剂作用于两层膜材料的表面，因此除了粘合剂体系要稳定外，膜材料性能也直接影响粘接效

5、果粘合剂控制点粘合剂控制点首先是膜表面处理的因素，目前主流均为电晕处理，甚至需要特定的等离子处理方式，通过高频电火花对膜表面冲击，一方面形成微小凹坑增加粘接的表面积，另一方面将薄膜表面分子的化学键打断，形成与粘合剂中活性链的交联反应，但电晕处理不能过度，否则造成膜表面损坏，同样也会造成粘接性能的下降。故此膜复合前的表面处理极为关键，要求其处理设备（电晕或等离子）运行稳定，放电均匀一致，并达到相应的瓦特密度性，甚至合适的处理深度（可以从电晕电极的材质，电晕辊的材质，放电均匀程度，运行的可靠性等进行对比，并做出相应的设备选型 ）电晕处理电晕处理涂布方式的选择：涂布方式的选择： 物料的类型物料的类型

6、 涂层的厚度涂层的厚度 涂胶的精密度涂胶的精密度 涂布设备选择涂布设备选择上胶方式适用粘度速度范围涂布厚度示意图光棍上胶100-50000cp1-50m/min15-100m网纹辊上胶50-1000cp40-150m/min5-30m挤出式上胶50-20000cp1-150m/min10-80m胶水粘度812pa.s、车速1-40m/min、涂布厚度10m涂布设备选择涂布设备选择涂布方式的对比：上胶方式上胶方式优点优点缺点缺点光棍式上胶（两棍转移上胶）1.采用高精度光辊上胶，涂布效果较好，精度高；2.不同幅宽原材料的涂布制成切换方便1.胶槽两侧使用挡胶板，生产中磨损严重，边缘容易溢胶，造成残胶

7、不良；2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大，尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶厚不足等不良网纹棍上胶1.涂布均匀，且涂布量比较准确，胶水粘度大时易转移，涂布外观较好；2.全幅宽涂布，原料利用率高高挤出式上胶1.涂布量很难调节，且随机器的使用磨损使得涂布厚度越来越小；2. 胶水太稀时容易流淌造成横向或纵向的流水纹；3.两侧极易溢胶造成残胶不良1.涂布速度快，适合大批量生产；2.涂布幅宽固定，不存在溢胶现象，涂布外观较好1.涂布幅宽调节困难，每次制成切换需大量时间；2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大，尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶厚不足等不良涂布设备选择涂布设备选择涂布方式的对比：干燥过程控

8、制是涂布生产的关键，否则溶剂残留过多，会引起背板双85老化测试中起泡，分层，从而影响使用寿命，其重点是由涂布生产中各项工艺参数综合平衡来控制的干燥分区干燥分区预热区、烘干区、缓冲区预热区、烘干区、缓冲区温度设定温度设定由低到高高至低由低到高高至低风量风量由大至小，烘箱整体保持微负压状态由大至小，烘箱整体保持微负压状态风嘴风嘴条缝式风嘴条缝式风嘴送风方式送风方式导热油锅炉加温，下压式吹风导热油锅炉加温，下压式吹风烘箱及送风系统的重要性烘箱及送风系统的重要性基准线基准线水平度水平度平行度平行度动平衡动平衡阻尼系数阻尼系数速度基准速度基准张力分区张力分区检测数据反馈检测数据反馈闭环原理闭环原理速度与

9、张力的精度控制速度与张力的精度控制1.设备安装基本要求设备安装基本要求2.设备运行基本条件设备运行基本条件复合设备的要求复合设备的要求物料的搅拌釜物料的搅拌釜搅拌叶角度搅拌叶角度搅拌转速搅拌转速物料泵的选型物料泵的选型过滤方式过滤方式过滤的精度过滤的精度排泡装置排泡装置过滤网的的更换周期过滤网的的更换周期1.供液系统供液系统2.过滤系统过滤系统辅助设备的要求辅助设备的要求弯棍弯棍鼓棍鼓棍伸展棍伸展棍加工精度加工精度胶层的硬度胶层的硬度胶辊的表观胶辊的表观胶皮的均匀性胶皮的均匀性3.舒展棍舒展棍5.复合胶辊复合胶辊纠偏距离纠偏距离4.纠偏装置纠偏装置纠偏点纠偏点基准线基准线辅助设备的要求辅助设备

10、的要求1.张力分区与设定张力分区与设定如何区分如何区分精度的要求精度的要求数据检测及控制方法数据检测及控制方法数据的设定数据的设定工艺参数的主要控制点工艺参数的主要控制点2.涂层的控制与厚度的均匀性涂层的控制与厚度的均匀性厚度的选择厚度的选择控制方式控制方式检测与反馈检测与反馈对产品性能的影响对产品性能的影响工艺参数的主要控制点工艺参数的主要控制点3.干燥效果干燥效果干燥方式干燥方式分段原理分段原理风量与温度的梯度风量与温度的梯度检测指标检测指标工艺参数的主要控制点工艺参数的主要控制点4.复合控制复合控制复合方式复合方式复合速度复合速度复合温度复合温度复合压力复合压力工艺参数的主要控制点工艺参

11、数的主要控制点5.熟化控制熟化控制过程的控制过程的控制温度、湿度温度、湿度选择方式选择方式工艺参数的主要控制点工艺参数的主要控制点 由于涂布生产产品两边具有无胶部分，外观较差，且各个客户所需要的产品幅宽不一（正信995mm、海润995mm、尚德985mm、天合987mm、阿特斯973mm、英利990mm等等幅宽），所以分切时需要按照客户订单将产品分切成指定幅宽，以便组件厂（客户端）层压时与EVA胶膜更好的粘裁边去废：卷材裁边去废：卷材/片材片材分切、裁边分切、裁边原材料褶皱杂质麻点晶点涂布过程刷道褶皱杂质压印气泡刮伤缺陷的分析缺陷的分析定义定义:复合膜表面沿MD向（纵向）线状无胶或少胶的现象原

12、因分析原因分析:杂质或异物（大于过胶间隙）卡在涂布头上胶位置，导致涂布基材在该位置上无法上胶，形成间断或连续的拉丝异物来源：异物来源：内部来源外部来源涂布基材洁净度差，原材料带入杂质现场环境中的异物胶水中杂质或异物胶水固化产生的凝胶薄膜（PET/PVDF）撕裂碎片拉拉 丝丝定义定义:复合膜表面不规则的收缩隆起现象原因分析：原因分析：内部原因外部原因薄膜厚度公差太大以及膜发生变形造成原材料褶皱或两侧张力不均复合辊处两侧的张力和压力不均匀涂布机主机速度和F膜放卷速度不匹配涂布机辊轮水平性差导致松紧边褶皱褶皱定义定义:复合膜表面的鼓包现象原因分析：原因分析：复合辊处两侧的张力和压力不均匀，压合不实所

13、致原材料表面有鼓包导致压合时不实上胶好的基材在烘道内溶剂挥发不够导致复合后内部溶剂挥发所致复合处两层薄膜错位后的纠偏导致气泡的产生气泡气泡定义定义:复合膜内部含有异物的现象异物来源：异物来源：内部来源外部来源涂布基材洁净度差，原材料带入杂质现场环境中的异物胶水中杂质或异物胶水固化产生的凝胶杂质杂质定义定义:复合膜表面针眼状的小凹坑，少而大叫麻点，多而小的通常叫橘皮原因分析：原因分析：基材上胶后进入涂布机烘道烘干过程中，由于起始温度过高或风速过大导致胶水中的溶剂迅速挥发形成针眼小孔，这些小孔经复合后表观在PVDF面上 不是所有的缺陷都必须得裁剪掉，我们需要根据客户的要求，在保证客户要求的前提下提

14、高成品率，减少浪费麻点麻点 PVF薄膜，学名聚氟乙烯（polyvinyl fluoride ），由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成。为含氟或氟碳的共聚物，比其它任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性，对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果显著。做PVF薄膜最为出名的为美国杜邦公司，杜邦公司的注册商标TEDLAR就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜，TPT或TPE等背板中的T层指的就是这里所说的TEDLAR ，其有第一代和第二代之分，从实际使用情况而言第一代产品质量更好一些，其厚度在30um左右，目前较多供应欧美市场。第二代产品成本低一些，厚度为25um，表面有肉眼可见的针孔，供应亚洲市场较多。第一代含氟膜用的是挤出吹塑法，第二代用的是流延法。美国杜邦公司 PVF薄膜PVDF聚偏氟乙烯，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟材料中产量名列第二位的大产品。做PVDF薄膜最为出名的为法国阿科玛公司