bpt材料是什么意思( 二 )


图3 户外使用4年的PVDF背板外层开裂形貌
值得关注的是,目前除了在实际案例中发现大量PVDF薄膜背板开裂的现象外,在实验室采用序列老化测试(Accelerated Sequential Test)也已经可以模拟出PVDF薄膜及背板的开裂现象 。研究发现,经过序列老化测试后,使用PVDF薄膜背板的小组件和大组件均出现微裂纹,且为纵向开裂,这在过去单一老化的测试中不会发现,然而在实际案例中却已被证实,因此采用适当的序列老化测试能更好地模拟户外老化的反应 。
图4 使用PVDF背板的小组件(左)和全尺寸组件(右)在序列老化测试(DH1000+UV1000+TC200)后沿纵向开裂
耐热、耐风沙、耐化学品,缺一不可
作为背板用氟膜,还需要有较好的耐风沙磨损、耐热和耐化学品等性能 。据了解,目前耐风沙磨损一般采用落砂试验,测试标准参照ASTM D968(亦即GB/T23988-2009),测试时需注意沙子使用次数不得超过25次以控制测试误差 。
以0.25-0.65mm标准砂为例,38微米的PVF薄膜通常需要250L以上才可以落穿,而PVDF薄膜依厚度和工艺不同落砂量大约为100~250L,即便如此,仍好于涂覆型背板常见的50L左右落砂量 。
再看耐热方面,PVF薄膜的软化温度点为190oC,而PVDF只有150oC左右 。对于经常有热斑出现的光伏组件应用来说,PVF薄膜的耐热性能显然更有优势 。
与此同时,PVDF薄膜在耐化学品测试方面也出现了问题,其在丙酮等溶剂浸泡试验(ASTM D543)中易出现溶胀现象,而PVF薄膜不存在该现象,对各类化学品的抵抗性都很优异 。
认清含氟量,以实际为准
近年来含氟量成为最容易引起争议与讨论的一个环节,有厂家称PVDF含氟量59%,而PVF只有41% 。然而,这句话正确理解的前提是单纯比较100%的PVDF和PVF材料 。
事实上,100%的PVDF不能成膜,只能用作涂料 。市面上在售的PVDF薄膜都含有亚克力增塑剂,成膜后的PVDF薄膜的含氟量大幅降低 。而以PVF制成的Tedlar?薄膜不含有其他树脂成分,41%为实际含氟量 。FEVE涂料也存在有易令人误解的说法,声称含氟量超过70%,但这只是氟树脂自身的含氟量,不包含非氟的交联树脂部分和其他添加剂,其实际含氟量低于20% 。
水汽阻隔力:PET层才是关键
从背板应用来看,氟膜的水汽阻隔性能对背板整体的水汽阻隔能力贡献很小 。背板的水汽阻隔主要由PET提供,PET的阻水能力对背板的WVTR起决定作用 。
当然,如果一定要比较氟膜之间的水汽透过率的话,也有很多实验数据可以参考 。图5是几种常见PVDF薄膜和PVF薄膜的WVTR值 。从图中可以看出,PVDF薄膜WVTR值在50~110之间,而两款Tedlar? PVF薄膜只有35~50,显著低于PVDF薄膜 。
图5 常见PVDF薄膜和Tedlar? PVF薄膜的水蒸气透过率 (测试条件:ASTM F1249,红外法;38oC,100%RH)
尽管以氟膜为主的背板已经被行业认可具有较优异的性能,但是此氟非彼氟,对于氟膜材料的认识、加工工艺的理解,以及在背板结构中扮演的关键角色,在行业内仍有许多误解 。通过各项测试方法与户外案例显示,PVF薄膜具有优异的耐候性、力学性能、耐热、耐化学品、耐风沙磨损和水汽阻隔性能,产品一致性和稳定性好 。基于特能?(Tedlar?)PVF薄膜的背板在各种气候环境下都有超过25年的的实绩验证,而市面上一些其它背板材料在户外短期内即出现了明显的开裂、发黄、脱层等老化或失效现象,甚至产生组件功率加速衰减和安全隐患 。
出现这些隐患的根源在于材料本身,通过测试及实际案例证明,PVDF薄膜除了本征横向力学性能差的特点外,在紫外、湿热、PCT或低温老化测试中也发现,其横向断裂伸长率可降到5%以下,大大提高了光伏组件在户外使用开裂的风险 。
对于光伏投资者来说,清楚了解材料之间的基本差异,并选择最能保障其项目投资收益率的材料,才是降低风险的关键 。
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蓝林笑生