10
DH1500 测试（裸片）
A：TPE Air side B：KPE Air side C：KPC Air side D：CPC Air side
E：PET
Air side
F：KPE Air side
Le side
Le side
Le side
Le side

18
耐风沙测试
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 A
3.55
3.47 2.556
2.272
1.136
B
C
D
E
单位落沙量（L/um)
背板最外层膜耐风沙性能比较
主流氟膜复合背板的耐风沙性能相当
备注：测试值为表面膜破，露出中间层PET时所用的砂量

12
裸片EVA面UV测试
UV剂量：60kwh/m2, （UVA:UVB 2:1 )
PPE：A KPE：B KPE：C KPE改良：C KPE：A 非氟类：D
不同厂家EVA面耐UV能力不同；
C厂家LE膜发生发黄，粉化现象较严重

光伏背板的比较测试和应用
2014中国光伏测试论坛 - 背板技术、测试专题研讨会
目录
引言
主流背板的对比研究 背板在组件层面的性能 小结

2
背板的一般要求
对背板的一般要求：
1. 优异的耐候性能 2. 一定的力学性能 3. 较低的透水率
光伏背板材料是用于组件背面的封装材 料，对组件内部材料（EVA，电池，焊 带等）起到良好的保护作用
PPE

5
目录
引言
主流背板的对比研究 背板在组件层面的性能 小结

6
含氟量比较
PVF
PVDF
PTFE
一个氢原子被氟原子取代 含氟量41% 28达因/厘米
两个氢原子被氟原子取代
含氟量59% 25达因/厘米
所有侧键都为氟原子取代 含氟量76% 18达因/厘米

7
性能比较
PVF和PVDF氟膜性能对比
测试数据
性能
密度 熔点 分解温度 拉伸强度 断裂伸长率 收缩率,150 连续使用温度
单位
g/cm3 ℃ ℃ Mpa % % ℃
PVF
1.4 185~195 210 37~41 65~225 5 -70~107
PVDF
1.7 160~172 316 30~50 50~250 2 -60~150
层压试片空气面UV测试
UV剂量 210kwh/m2 （UVA:UVB 9:1）
TPE
TPE
KPC－ 国产氟膜
CPC
KPE－ 国产氟膜
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PPE
正常氟膜背板和涂层背板UV210后背板未出现发黄和开裂现象 PET背板表面有轻微发黄现象

15
UV+HAST测试
背板Le膜添加二氧化钛等UV截止剂； 背板LE膜由透明变为白色，增加背板
的反射率

17
UV120kwh/m2+盐雾1000h
样品类型： （双面含氟涂覆CPC背板） 测试目的：考量背板在强UV照射且靠近海边盐雾地区综合耐候性能 测试方法：将样品置于快速UV测试箱中，测试完成后再置于中性盐雾1000h 测试结果：内外涂层均无明显发黄，脱落现象，划格力为0级
以上几种背板均可通过DH2000测试

24
目录
引言
主流背板的对比研究 背板在组件层面的性能 小结

25
小结
主流氟膜背板（TPE, KPE, KPF, CPC等）的性能满足组件可靠性要求 1. DH2000：几种典型氟膜背板均满足要求 2. UV210KWH：氟膜以及CPC涂层背板均能满足耐UV性能要求
4. 良好的绝缘性能
5. 较强的粘结性能

3
背板分类
背板分类
含氟背板
非氟背板
复合型
混合型
涂覆型
PET
聚酰胺
TPT
TPE
KPK
KPE
KPC/TPC
CPC

4
背板结构
TPT TPE KPK KPE
AAA
APA
KPC
CPC
13
层压试片EVA面UV测试
UV剂量：210kwh/m2, （UVA:UVB 9:1 )
TPE PET1 PET2 KPE KPE
CPC
KPF
EVA
PET3
KPE
正常氟膜背板和涂层背板UV210后背板未出现发黄现象； 部分PET背板表面有发黄现象； EVA耐UV性能OK
14
胶水水解或胶未固化
背板发黄
不耐UV

22
背板在生产中可能遇到的情况
本体分层现象
表面出现白色粉末
层压后背板起皱 划痕印 晶点，黑点 黑色暗纹

23
加严测试
在IEC测试基础上，通过延长时间，增加剂量或者采取混合条
件，加严测试： 1. DH2000
2. UV200kWh/m2
3. UV＋DH 4. UV＋盐雾
背板DH2000测试报告 背板厂商 背板结构 备注 A TPE 氟膜无发黄变色分层现象 B KPF 国产氟膜，无发黄变色分层现象 C KPE 氟膜无发黄变色分层现象 D CPC 涂层背板，无发黄变色分层现象 备注：IEC标准为DH1000，以上背板通过2倍的IEC，即DH2000测试
备注：此测试数据引用第三方测试机构

8
力学性能比较
不同厂家氟膜性能对比
抗拉强度（MPa） MD 抗拉强度（MPa） TD
断裂伸长率（%） MD
181.5
断裂伸长率（%） TD
156.9 132.9
163.2
62.9 35.7 31.9 13.5 A 42.344 25.3 23.3 12 C 1513.5 27.3 21.3 16.9 31.733 8.9 F G 34.6 30.2 14.7
16
背板发黄机理简析
发黄机理： 在强UV光照射下，UV光穿透EVA和透明Le膜，对胶层聚胺酯产生破坏，产生 C-C共厄双键有色基团；当胶层降解后，UV直接照射到PET层，导致PET分子 链降低，出现粉化现象，导致机械性能下降，绝缘失效，严重情况可导致背 板开裂。 解决措施：
使用UV 截止EVA，阻隔UV穿透EVA；

19
目录
引言
主流背板的对比研究 背板在组件层面的性能 小结

20
组件可靠性测试中的背板失效现象
氟膜开裂 氟膜TD方向强度太低

21
组件可靠性测试中的背板失效现象
背板分层
LE side
LE side
各家背板空气面均未发现明显发黄和开裂等现象； TPE和KPE结构的LE膜出现发黄现象; 部分KPE背板出现LE膜内缩，胶水发黄现象； KPC和CPC以及PET结构背板两侧均未发现发黄现象

11
UV测试
1. 裸片EVA面耐UV性能 2. 层压试片EVA面耐UV性能 3. 空气面耐UV性能 4. UV＋HAST测试 5. UV＋盐雾测试 6. 背板发黄机理简析
UV15kwh/m2+HAST24
A
B
C
样品： （含氟/非氟 复合背板，含氟/非氟 涂 层背板， PET背板） 国外主流氟膜以及国产氟膜表面未出现发黄
D
E
F
现象
某些氟膜表面出现表面褶皱； 某些PET结构背板表面出现发黄现象； 非氟其它背板表面出现轻微发黄
G
H
I
J
K
L

3. UV＋HAST ：个别PET结构背板会出现背板表层发黄现象
4. UV120＋盐雾1000h: CPC背板通过了测试，也可以在临海地区使用 5. 落砂测试：几款主流氟膜背板性能相当 建议根据背板的特点和使用条件，差异化对待，做到物尽其用

26
谢谢！
B
D
图2 不同厂家PVDF氟膜力学性能比较
有些国产氟膜的性能已与国外氟膜性能接近；有些指标甚至 好于国外主流氟膜的指标

9
透水率比较
不同厂家氟膜透水率比较
160 140 120 100
80
60 40 20 0
透水率
A
B
C
D
E
F
备注：透水率测试条件：38oC，100％