背板基礎(chǔ)知識課件

制造部-背板基礎(chǔ)知識報告人：張強報告日期：2014-8-17含氟薄膜復(fù)合型背板背板的功能背板（Backsheet）是用在太陽能組件背面，直接與外環(huán)境大面積接觸的光伏封裝材料，其應(yīng)具備卓越的耐長期老化（濕熱、干熱、紫外）、耐電氣絕緣、水蒸氣阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐絕緣、耐水氣等方面滿足太陽電池組件25年的環(huán)境考驗，起到封裝組件原輔料、保護太陽能組件、隔絕匯流帶的作用。1.組件封裝2.保護支撐3.隔絕背板的類型1復(fù)合型背板交聯(lián)反應(yīng)型背板3其它類背板42涂料類型背板雙層氟膜單層腹膜復(fù)合型背板雙層PET改性型單層PET改性型不含氟含氟復(fù)合型背板分類復(fù)合型背板雙面含氟型背板TPT、KPK、FPF1PET層含氟薄膜層含氟薄膜層單面含氟型背板TPE、KPE、FPE2PE、PO、EVA層含氟薄膜層PET層含氟薄膜復(fù)合型背板復(fù)合型背板氟膜聚氟乙烯PVF聚偏氟乙烯PVDF四氟乙烯與乙烯共聚物ETFE含氟薄膜的特點：

優(yōu)異的的抗老化性能原材料·氟膜復(fù)合型背板PE聚乙烯PE醋酸烯聚合物EVA聚乙烯-醋酸烯的聚合物PEVAPO:

優(yōu)異的粘結(jié)性能（只考慮抗AU性能，其他性能可忽略不計、價格便宜）備注：PO（Polyolefin）指各類聚烯烴，包括聚乙烯PE、聚丙烯PP及其共聚物原材料·PE復(fù)合型背板PE上面一層選用LLDPE+抗老化助劑，用于與組件EVA膜粘接，添加助劑的目的是提高其抗UV與抗氧化性能以達到幾項老化測試標準中間層選用HDPE或MDPE，并添加抗老化助劑，做為PE膜提高阻隔及耐熱性的支撐體下面一層應(yīng)選用純LLDPE，不填加任何助劑用于與背板生產(chǎn)中與PET粘接，以減慢助劑小分子向表面遷移，延緩對粘合性能造成衰減LLDPE+抗老化助劑HDPE或MDPE+抗老化助劑純LLDPE原材料·PO復(fù)合型背板PET四川東材常州裕興廣東多能美國杜邦PET:

絕緣性能優(yōu)異，阻水性能好，（不耐AU，耐候性能差,在濕熱的環(huán)境中容易水解)半透白色黑色能原材料·PET復(fù)合型背板（1）粘合劑的類型：

★

聚氨酯類★丙烯酸類★熱塑類原材料·粘合劑復(fù)合型背板（2）雙組份聚氨酯粘合劑成分★主劑：聚酯型聚氨酯（—OH）★固化劑:異氰酸根（—NCO）★溶劑：酯類、酮類等★助劑:提高抗水解、抗UV性能等雙組份聚氨酯膠水復(fù)合型背板影響粘合劑的主要因素：比例：有效的基團配比率溶劑：根據(jù)涂布的要求

配制：攪拌、添加、水份

粘度：固含量，根據(jù)涂布要求粘接的原理是粘合劑作用于兩層膜材料的表面，因此除了粘合劑體系要穩(wěn)定外，膜材料性能也直接影響粘接效果粘合劑控制點復(fù)合型背板首先是膜表面處理的因素，目前主流均為電暈處理，甚至需要特定的等離子處理方式，通過高頻電火花對膜表面沖擊，一方面形成微小凹坑增加粘接的表面積，另一方面將薄膜表面分子的化學(xué)鍵打斷，形成與粘合劑中活性鏈的交聯(lián)反應(yīng)，但電暈處理不能過度，否則造成膜表面損壞，同樣也會造成粘接性能的下降。故此膜復(fù)合前的表面處理極為關(guān)鍵，要求其處理設(shè)備（電暈或等離子）運行穩(wěn)定，放電均勻一致，并達到相應(yīng)的瓦特密度性，甚至合適的處理深度（可以從電暈電極的材質(zhì)，電暈輥的材質(zhì)，放電均勻程度，運行的可靠性等進行對比，并做出相應(yīng)的設(shè)備選型

）電暈處理復(fù)合型背板涂布方式的選擇：

★物料的類型

★涂層的厚度

★涂膠的精密度

涂布設(shè)備選擇復(fù)合型背板上膠方式適用粘度速度范圍涂布厚度示意圖光棍上膠100-50000cp1-50m/min15-100μm網(wǎng)紋輥上膠50-1000cp40-150m/min5-30μm擠出式上膠50-20000cp1-150m/min10-80μm膠水粘度8—12pa.s、車速1-40m/min、涂布厚度10μm涂布設(shè)備選擇涂布方式的對比：復(fù)合型背板上膠方式優(yōu)點缺點光棍式上膠（兩棍轉(zhuǎn)移上膠）1.采用高精度光輥上膠，涂布效果較好，精度高；2.不同幅寬原材料的涂布制成切換方便1.膠槽兩側(cè)使用擋膠板，生產(chǎn)中磨損嚴重，邊緣容易溢膠，造成殘膠不良；2.涂膠厚度隨原料的厚度公差影響較大，尤其涂膠厚度較薄時容易造成無膠、膠厚不足等不良網(wǎng)紋棍上膠1.涂布均勻，且涂布量比較準確，膠水粘度大時易轉(zhuǎn)移，涂布外觀較好；2.全幅寬涂布，原料利用率高高擠出式上膠1.涂布量很難調(diào)節(jié)，且隨機器的使用磨損使得涂布厚度越來越??；2.

膠水太稀時容易流淌造成橫向或縱向的流水紋；3.兩側(cè)極易溢膠造成殘膠不良1.涂布速度快，適合大批量生產(chǎn)；2.涂布幅寬固定，不存在溢膠現(xiàn)象，涂布外觀較好1.涂布幅寬調(diào)節(jié)困難，每次制成切換需大量時間；2.涂膠厚度隨原料的厚度公差影響較大，尤其涂膠厚度較薄時容易造成無膠、膠厚不足等不良涂布設(shè)備選擇涂布方式的對比：復(fù)合型背板干燥過程控制是涂布生產(chǎn)的關(guān)鍵，否則溶劑殘留過多，會引起背板雙85老化測試中起泡，分層，從而影響使用壽命，其重點是由涂布生產(chǎn)中各項工藝參數(shù)綜合平衡來控制的干燥分區(qū)預(yù)熱區(qū)、烘干區(qū)、緩沖區(qū)溫度設(shè)定由低到高高至低風(fēng)量由大至小，烘箱整體保持微負壓狀態(tài)風(fēng)嘴條縫式風(fēng)嘴送風(fēng)方式導(dǎo)熱油鍋爐加溫，下壓式吹風(fēng)烘箱及送風(fēng)系統(tǒng)的重要性復(fù)合型背板基準線水平度平行度動平衡阻尼系數(shù)速度基準張力分區(qū)檢測數(shù)據(jù)反饋閉環(huán)原理速度與張力的精度控制1.設(shè)備安裝基本要求2.設(shè)備運行基本條件復(fù)合設(shè)備的要求復(fù)合型背板物料的攪拌釜攪拌葉角度攪拌轉(zhuǎn)速物料泵的選型過濾方式過濾的精度排泡裝置過濾網(wǎng)的的更換周期1.供液系統(tǒng)2.過濾系統(tǒng)輔助設(shè)備的要求復(fù)合型背板彎棍鼓棍伸展棍加工精度膠層的硬度膠輥的表觀膠皮的均勻性3.舒展棍5.復(fù)合膠輥糾偏距離4.糾偏裝置糾偏點基準線輔助設(shè)備的要求復(fù)合型背板1.張力分區(qū)與設(shè)定●如何區(qū)分●精度的要求●數(shù)據(jù)檢測及控制方法●數(shù)據(jù)的設(shè)定工藝參數(shù)的主要控制點復(fù)合型背板2.涂層的控制與厚度的均勻性●厚度的選擇●控制方式●檢測與反饋●對產(chǎn)品性能的影響工藝參數(shù)的主要控制點復(fù)合型背板3.干燥效果●干燥方式●分段原理●風(fēng)量與溫度的梯度●檢測指標工藝參數(shù)的主要控制點復(fù)合型背板4.復(fù)合控制●復(fù)合方式●復(fù)合速度●復(fù)合溫度●復(fù)合壓力工藝參數(shù)的主要控制點5.熟化控制●過程的控制●溫度、濕度●選擇方式工藝參數(shù)的主要控制點復(fù)合型背板由于涂布生產(chǎn)產(chǎn)品兩邊具有無膠部分，外觀較差，且各個客戶所需要的產(chǎn)品幅寬不一（正信995mm、海潤995mm、尚德985mm、天合987mm、阿特斯973mm、英利990mm等等幅寬），所以分切時需要按照客戶訂單將產(chǎn)品分切成指定幅寬，以便組件廠（客戶端）層壓時與EVA膠膜更好的粘裁邊去廢：卷材/片材分切、裁邊復(fù)合型背板原材料褶皺雜質(zhì)麻點晶點涂布過程刷道褶皺雜質(zhì)壓印氣泡刮傷缺陷的分析復(fù)合型背板定義:復(fù)合膜表面沿MD向（縱向）線狀無膠或少膠的現(xiàn)象原因分析:雜質(zhì)或異物（大于過膠間隙）卡在涂布頭上膠位置，導(dǎo)致涂布基材在該位置上無法上膠，形成間斷或連續(xù)的拉絲異物來源：內(nèi)部來源外部來源涂布基材潔凈度差，原材料帶入雜質(zhì)現(xiàn)場環(huán)境中的異物膠水中雜質(zhì)或異物膠水固化產(chǎn)生的凝膠薄膜（PET/PVDF）撕裂碎片拉絲復(fù)合型背板定義:復(fù)合膜表面不規(guī)則的收縮隆起現(xiàn)象原因分析：內(nèi)部原因外部原因薄膜厚度公差太大以及膜發(fā)生變形造成原材料褶皺或兩側(cè)張力不均復(fù)合輥處兩側(cè)的張力和壓力不均勻涂布機主機速度和F膜放卷速度不匹配涂布機輥輪水平性差導(dǎo)致松緊邊褶皺復(fù)合型背板定義:復(fù)合膜表面的鼓包現(xiàn)象原因分析：復(fù)合輥處兩側(cè)的張力和壓力不均勻，壓合不實所致原材料表面有鼓包導(dǎo)致壓合時不實上膠好的基材在烘道內(nèi)溶劑揮發(fā)不夠?qū)е聫?fù)合后內(nèi)部溶劑揮發(fā)所致復(fù)合處兩層薄膜錯位后的糾偏導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生氣泡復(fù)合型背板定義:復(fù)合膜內(nèi)部含有異物的現(xiàn)象異物來源：內(nèi)部來源外部來源涂布基材潔凈度差，原材料帶入雜質(zhì)現(xiàn)場環(huán)境中的異物膠水中雜質(zhì)或異物膠水固化產(chǎn)生的凝膠雜質(zhì)復(fù)合型背板定義:復(fù)合膜表面針眼狀的小凹坑，少而大叫麻點，多而小的通常叫橘皮原因分析：基材上膠后進入涂布機烘道烘干過程中，由于起始溫度過高或風(fēng)速過大導(dǎo)致膠水中的溶劑迅速揮發(fā)形成針眼小孔，這些小孔經(jīng)復(fù)合后表觀在PVDF面上★★★不是所有的缺陷都必須得裁剪掉，我們需要根據(jù)客戶的要求，在保證客戶要求的前提下提高成品率，減少浪費麻點復(fù)合型背板ThankYou!2014/8/29張強PVF薄膜，學(xué)名聚氟乙烯（polyvinylfluoride），由氟和氟碳分子的共聚體擠壓而成。為含氟或氟碳的共聚物，比其它任何聚合物具有更大的化學(xué)結(jié)合力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對日照、化學(xué)溶劑、酸堿腐蝕、濕氣和氧化作用的抵抗力和耐久性效果顯著。做PVF薄膜最為出名的為美國杜邦公司，杜邦公司的注冊商標TEDLAR就是現(xiàn)光伏行業(yè)做背板用的最多PVF薄膜，TPT或TPE等背板中的T層指的就是這里所說的TEDLAR，其有第一代和第二代之分，從實際使用情況而言第一代產(chǎn)品質(zhì)量更好一些，其厚度在30um左右，目前較多供應(yīng)歐美市場。第二代產(chǎn)品成本低一些，厚度為25um，表面有肉眼可見的針孔，供應(yīng)亞洲市場較多。第一代含氟膜用的是擠出吹塑法，第二代用的是流延法。美國杜邦公司·PVF薄膜PVDF聚偏氟乙烯，除具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，是目前含氟材料中產(chǎn)量名列第二位的大產(chǎn)品。做PVDF薄膜最為出名的為法國阿科瑪公司，阿科瑪公司的注冊商標KYNAR就是現(xiàn)光伏行業(yè)做背