什么是太陽能電池的光伏背板?在科技的發(fā)展道路上,離不開能源的助力,特別是再科技飛速發(fā)展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人員不斷開發(fā)新能源,這就再當下最需要研發(fā)太陽能的使用。
透明背板成為行業(yè)新晉“網(wǎng)紅”,是適應(yīng)行業(yè)發(fā)展大趨勢的結(jié)果。雙面、高效、大尺寸是業(yè)內(nèi)公認的光伏組件發(fā)展三大趨勢。隨著更大尺寸、更高效率產(chǎn)品不斷問世,組件重量成為隱憂,相關(guān)輔材市場不斷推陳出新,努力“減重”。在此情形下,將雙玻組件替換為“玻璃+透明背板”,成為不少企業(yè)的選擇。
光伏背板位于光伏組件的背面,主要起到保護和支撐太陽電池的作用[20]。作為用于光伏組件最外層大面積封裝的高分子材料,光伏背板是影響光伏組件使用壽命的最關(guān)鍵材料。目前光伏行業(yè)較常用的背板為TPT背板,該背板為3層結(jié)構(gòu),即PVF(聚氟乙烯薄膜)-PET( 聚脂薄膜)-PVF 結(jié)構(gòu)。外層PVF 具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力,中間層PET具有良好的絕緣性能,內(nèi)層PVF經(jīng)表面處理后與EVA膠膜具有良好的粘接性能[21]。
目前,市場上的雙面組件大部分是雙玻組件,雙玻組件封裝采用雙玻璃壓制而成,其發(fā)電效率優(yōu)于傳統(tǒng)組件,但隨著硅片、組件面積越來越大,雙玻組件也越來越重。這不僅增加了制造端的成本,同時也增加了安裝成本和運維成本。
雙面組件顧名思義就是正反兩面皆可發(fā)電,對于封裝材料的要求就是高透光率和高可靠性,目前雙面組件普遍采用雙玻組件的封裝結(jié)構(gòu)?!暗p玻組件面前面臨重量較重,運輸安裝成本較高,爆裂率較高等痛點。事實上,除了采用雙玻結(jié)構(gòu)的封裝方案之外,用透明背板作為雙面組件的背面封裝材料是一種更優(yōu)的解決方案,一方面可以完美解決雙玻組件面臨的種種痛點,另一方面玻璃+背板的組件結(jié)構(gòu)有超過30年的戶外實績驗證,可以確保電站投資者的長期收益。”
資料顯示,PVF與PET的脆性溫度都在-70℃,由于含氟材料PVF較薄,因此其低溫性能一般可滿足極端氣候環(huán)境,而PET在背板結(jié)構(gòu)中較厚,在極端低溫下其彈性會大幅降低,導(dǎo)致其承受外力沖擊的能力下降,從而會產(chǎn)生隱裂或磨損,保護性能也會受到影響。同時,TPT背板作為高分子材料,在強紫外輻射下,其外層保護層產(chǎn)生裂紋會使其中間層直接與戶外環(huán)境接觸,造成PET產(chǎn)生水解及光氧老化現(xiàn)象,最終導(dǎo)致其保護性能下降[22]。
此外,采用透明背板封裝,雙面組件減重達30%,應(yīng)用范圍更加廣泛,尤其是搭配跟蹤單元也可大大增加跟蹤器的使用壽命;同時,也能顯著降低組件的運輸成本。透明背板是有機高分子材料,具有呼吸性,在組件溫度與環(huán)境溫度一致時吸收水汽,當組件溫度高出環(huán)境溫度 10 ℃時,排出水分子量是吸入的4 4倍,高出 25 ℃時,則高達 16倍。
因此,在極端氣候環(huán)境下使用的TPT背板,除了需具備耐候性、絕緣性、水汽阻隔、耐腐蝕和耐風(fēng)沙磨損等各種平衡的性能之外[23],還需加強低溫機械強度、韌性及抗老化性能,如此才可使光伏組件更長期有效的耐受極端氣候環(huán)境,保證組件的使用壽命和發(fā)電性能不受影響。
以上就是光伏背板的解析,相信再過幾年到幾十年,當人類利用太陽能的技術(shù)很成熟的時候,這樣就有了無窮盡的能源供給社會的使用,再當下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。