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、工藝優化及結構設計三方面入手,結合現有技術可采取以下措施:
1. ?材料改性增強穩定性?
?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<220nm的紫外線可破壞該鍵,而此類紫外線在日光中占比不足5%且被臭氧層吸收?。
通過增加氟元素含量或引入其他含氟材料(如PVDF、ECTFE)共混,可進一步強化耐候性。例如,ECTFE的阻隔性和耐化學腐蝕性優于PVF,適合作為耐候層補充?。
?添加劑優化?:研究表明,TiO?或PMMA等添加劑可改善PVDF共混膜的力學性能和耐候性,類似原理可應用于PVF薄膜改性?。
需控制添加劑比例以避免影響加工性能。
2. ?工藝優化保障均勻性?
?成膜工藝選擇?:PVF薄膜可通過流延法(無取向)或吹膜法(有取向)制備,需根據需求調整工藝參數(如溫度、壓力)以確保厚度均勻性和分子結構穩定性?。
吹膜法的取向結構可能提升機械強度,但需平衡耐候性需求。
?表面涂層技術?:采用真空蒸鍍鋁或磁控濺射工藝在PVF表面形成防護涂層,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,類似方法適用于PVF?。
3. ?結構設計多層防護?
?復合背板結構?:光伏背板通常采用五層設計(核心三層),外層為PVF耐候層,中間層為改性PET(支撐+絕緣),內層為改性含氟粘結層。這種結構通過各層協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?。
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薄膜的熱老化風險;透明背板則需依賴高透光率與耐候層的平衡?。
4. ?嚴格檢測與質量控制?
?加速老化測試?:依據IEC標準進行紫外線老化(IEC 61215)、濕熱老化(IEC 61730)等測試,模擬25年戶外環境以驗證PVF薄膜的長期性能?。
?供應商篩選?:PVF薄膜質量差異較大,需選擇工藝穩定的供應商,并確保PET基材厚度(如250μm±10μm)和氟膜厚度(如18μm±2μm)符合標準?。
綜上,通過材料改性、工藝優化、多層結構設計及嚴格檢測,可顯著提升PVF薄膜在光伏背板中的耐候性,確保組件長期穩定運行。