按照光伏電池背板整體結構劃分，可將光伏電池背板劃分為FPF，FPE，全PET與PET/聚烯烴結構。其中F為含氟薄膜；P為雙向拉伸工藝制備的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜（即PET薄膜）；E為乙烯－醋酸乙烯(即EVA)；聚烯烴指各種以碳碳結構為主鏈的塑料。這些結構層之間使用膠粘劑進行粘合，通過復合工藝制備成型。*早的光伏電池背板采用TPT結構，即Tedlar/PET/Tedlar結構，其中Tedlar為杜邦公司所生產的PVF（聚氟乙烯）薄膜。以下重點聊聊氟塑料類薄膜在太陽能光伏背板/背膜的使用。

概述

背板（Backsheet）是用在太陽能組件背面*外層，直接與外環境大面積接觸的光伏封裝材料，其應具備**的耐長期老化（濕熱、干熱、紫外）、耐電氣絕緣、耐腐蝕性、耐高低溫、水蒸氣阻隔等性能。因此，背膜需要滿足太陽電池組件25年的環境考驗，起到封裝組件原輔料、保護太陽能組件、隔絕匯流帶的作用。

光伏電池是由玻璃、EVA、硅片、背板組成，按照玻璃-EVA-電池片-EVA-背板的結構封裝構成，其中背板位于光伏電池背面的*外層,是光伏電池重要組成部分,不僅起到封裝的作用，同時還起到保證光伏電池不受到環境影響的作用，確保光伏電池的使用壽命。

太陽能組件的使用年限是25年，而且太陽能組件的工作環境非常惡劣。對于組件的保護就顯得非常重要，不僅要求組件的原輔料要有至少25年的使用年限，作為背面保護材料，背板更要有優異的抗老化，抗紫外線，抗滲水，抗高溫高濕，防火絕緣等性能。

分類

光伏背板的分類有多種，*常用的有兩種，即按制造工藝分為涂布型和復合型；按含氟材料分為雙面含氟背板、單面含氟背板、無氟背板三種。

制造工藝

涂布相對復合來說成本相對較低，工藝相對簡單。兩種工藝都是成熟工藝，做出來好產品沒什么大問題，關鍵是背膜表面的氟（F）材料。背板的主要特性是靠氟材料來體現的，一般來說，氟材料無論是復合膜還是涂料，只要加工得當，氟元素含量足夠，背板的耐侯性和阻隔性都不是問題。但是組件廠家先是使用聚氟乙烯（PVF）復合膜，并且也通過20多年的使用驗證，所以目前使用PVF等類似的氟膜背板接受程度還是比使用氟涂料涂布形成的背板高。但是從原理上來說，其實是差不多，F涂料在跨海大橋等一些對耐侯性要求高的地方使用年限也有30多年了。

當前，國內背膜產業還處于起步發展階段，其開發生產企業多分布于中國大陸長三角地區。以臺虹、賽伍、樂凱、匯通為代表的背膜企業主要采取以PVF、PVDF或ETFE等氟膜與PET基材通過膠粘劑粘結復合而制備復膠型背膜，其氟膜基本依賴進口，背膜制造成本較高。

由于國內復合型背膜制造企業在主要原材料和核心技術方面不具備成本和質量的優勢，造成產品整體的核心競爭力與利潤空間較低。

涂布

氟碳涂料經過幾十年的快速發展，在建筑、化學工業、電器電子工業等各個領域得到廣泛應用，成為繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有機硅涂料等高性能涂料之后，綜合性能*高的涂料品種。目前，應用比較廣泛的氟樹脂涂料主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、三氟氯乙烯樹脂（CTFE）、四氟樹脂（PTFE）三大類型，我國也是繼美國、日本之后第三個擁有氟碳涂料合成技術并實現產業化的國家。

涂布法工藝

以氟樹脂跨國企業（如日本旭硝子、大金和法國阿科瑪等）開發生產的PVDF、CTFE、PTFE樹脂為主體樹脂制備的氟碳涂料，廣泛應用于橋梁、大廈、鐵路、通信設施的表面防護上，并經受了40年以上的戶外嚴酷考驗，表現出**的耐候性能。

PVDF氟塑料涂料是使用*廣泛的含氟涂料，其戶外使用壽命超過30年無需保養已經使用在北京機場、東方明珠等建筑上。有機溶劑型的PVDF涂料性能優異，是目前主要使用的建筑涂料，一般使用預涂工藝。但其含有揮發性化合物（VOC）不環保，涂料需要高溫烘烤浪費能源，用量已經開始萎縮。目前有公司開發 環境友好的PVDF涂料，但性能仍無法和溶劑型的涂料相當。

FEVE是氟乙烯（四氟乙烯或三氟氯乙烯）與乙烯基醚的共聚物，由日本的旭硝子公司發明并實現商業化。其是**一種真正能在常溫下固化的氟塑料。

同時，目前包括低溫等離子體改性技術、輻照改性技術、真空等離子體化學接枝技術在內的材料表面改性技術已較為成熟。因此，將氟碳涂料、PET表面改性技術、氟涂層表面改性技術等應用于太陽電池背膜的開發，從而實現不使用膠粘劑并具有優異長期耐候性能的低成本高品質涂覆型背膜產品是完全可行的。

涂布背膜包括厚度100～350μm的PET薄膜基體，基體兩面涂覆有15～30μm的含氟聚合物涂層，其中一面含氟聚合物涂層上涂覆有0.5～5μm的粘合劑層；所述的含氟聚合物涂層由各原料組分按配比混合后經砂磨處理得到的混合乳液直接涂覆在PET薄膜基體上得到，所述含氟聚合物涂層的原料包括如下質量配比的組分：含氟涂料30～55％；溶劑20～40％；交聯劑和固化劑2～6％；填料15～40％。

復合

復合型太陽電池背膜（TPT、TPE等）多是以歐美一些氟化工企業開發的PVF或PVDF等氟膜通過膠粘劑與PET基材粘結復合而成。復合型背膜由于其內部PET基材兩面存在膠粘劑，而膠粘劑的質量水準不一，加之復合工藝良莠不齊，在電池組件戶外長期使用過程中復合型背膜受濕度與溫度雙重因素的綜合影響，易發生粘結膠層水解等損害，*終導致氟膜（PVF或PVDF等）與PET基材的層間剝離，影響電池組件長期使用的可靠性。

復合法工藝

同時，由于制造磚利技術制約和氟膜表面的親水性改性處理技術等原因，目前PVF和PVDF等氟膜產品還沒有在中國實現國產化。因此，采用PVF或PVDF等氟膜開發生產雙面含氟和單面含氟太陽電池背膜的中國企業長期受制于外國氟膜制造商，其背膜制造成本居高不下，且適用于氟膜與PET粘結的高品質膠粘劑多為國外極少數廠商技術壟斷，很難進口。而國內一些背膜生產企業只能采用一些普通的聚氨酯、環氧或丙烯酸類膠粘劑，這些膠粘劑容易老化，在性能上無法滿足25年的耐久性要求。

太陽能電池背板復合膜，由下述三層材料復合而成：0.035～0.045mm厚的聚氟乙烯膜；0.18～0.30mm厚的PET膜；0.025～0.035mm厚的EVA涂層。

上述太陽能電池背板復合膜的制備方法包括下述步驟：在聚氟乙烯膜與PET膜表面分別涂覆固化劑，熱熔粘合而得基膜，然后再在PET膜的另一表面涂布EVA涂層即得太陽能電池背板復合膜。

含氟材料

如前所述，背板的主要特性是靠氟（F）材料來體現的，背板按照含氟材料可分為雙面含氟背板，單面含氟背板，不含氟背板三種。

雙面含氟背板

市面上雙面含氟背板*常見的是TPT（聚氟乙烯復合膜），TPT采用復合工藝，兩面含氟材料為美國杜邦公司生產的Tedlar聚氟乙烯聚合物，中間為PET，通過膠黏劑復合在一起。內層氟材料保護PET免受紫外線腐蝕，同時經過特殊處理與EVA更好的粘結，外層氟材料保護組件背面免受濕、熱、紫外線侵蝕。

雙面含氟背板大同小異，區別只在氟材料的成分和內層氟材料的特殊處理上。比如，伊索TPT背板內層經過特殊處理，以使其更適合與EVA粘結，而凸版TPT則不分正反面；又比如，DDF采用PVDF作為兩面含氟薄膜。

從長遠來看，如果背膜內層不含氟材料，不能對背膜的PET主體基材進行有效保護，組件安裝后背膜無法經受長期的紫外老化考驗，在幾年之內組件就會出現背膜黃變、脆化老化等**現象，嚴重影響組件的長期發電效能，因此，雙層氟材料背板是完全必要的。

單面含氟背板

單面含氟背板代表產品為美國3M背板，為三層結構復合而成，成分為：外層THV氟塑料（四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚物），中間PET基體，內層EVA。單面含氟背板廠家雖不同，但結構大同小異，內層EVA與中間基體基本不變，不同之處可能在于外層氟材料成分不同，比如TedlarPVF，PVDF等。

由于目前背膜開發生產企業考慮到雙面含氟材料給整個背膜生產造成的成本壓力，廠商采用了EVA材料（或其他烯烴聚合物）替代雙面含氟的TPT結構背膜中EVA粘結面（光照面）的氟材料，從而出現了單面含氟的TPE結構的背膜。此類TPE結構的背膜在與組件封裝用EVA膠膜粘結后，由于其光照面無含氟材料，不能對背膜的PET主體基材進行有效保護，組件安裝后背膜無法經受長期的紫外老化考驗，在幾年之內組件就會出現背膜黃變、脆化老化等**現象，嚴重影響組件的長期發電效能，因此單面含氟的TPE結構的背膜是不適用于晶硅太陽電池組件的封裝使用的。

不含氟背板

不含氟背板是通過膠粘劑將多層PET膠粘復合而成，主要品種有PE，DNP等。不含氟背膜從材料本身特性上無法滿足商用晶硅太陽電池組件25年的濕熱、干熱、紫外等環境考驗與使用要求，也就很難適合用于晶硅太陽電池組件的封裝。但是它適合中短期使用年限的組件，如5~10年期限。

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