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    PET背板膜耐濕熱性能探究

    發布時間:2020-11-02 16:49:00 點擊率:

    光伏電池是太陽能轉換為功率基本上由玻璃,結晶硅太陽能電池,EVA膜,背膜,鋁框,接線盒以及其它元件的重要組成部分。其中,所述背襯膜光伏電池是用于太陽能電池和所述支撐件的保護效果的重要部件封裝材料,需要具有優良的耐氣候性(耐熱,紫外線),電氣絕緣性,防潮性和尺寸穩定性的性能。

    主流光伏背襯膜TPT結構的,T首先由杜邦PVF(聚氟乙烯)Tedllar開發,P是PET,PVF因為優異的抗紫外線性能,而PET具有優良的電絕緣性和水蒸氣阻隔性,所以這3膜復合結構,以確保其有效25年壽命。然而,由于由杜邦PVF膜,成本高,和有限的供應壟斷。

    為了打破這種壟斷,阿科瑪蘇偉3M等引入取代PVF膜PVDF(聚偏二氟乙烯),以進一步降低成本,一些制造商將背面薄膜層2成薄膜層和氟出苗氟涂敷處理更簡單背襯膜。近年來,為了消除對電影氟的依賴,日本已經開始研制耐候PET,通過準備耐候普通PET薄膜良好的改性PET和多層復合光伏背襯膜該技術已成為日本的主流技術。

    是否TPT結構,TPE結構(E是乙烯 - 乙酸乙烯酯共聚物)和無氟涂覆結構或服用,光伏背襯膜在PET的兩個不可缺少的成分,因為該襯板在電池的下面,和紫外線輻射因此比較弱,而含氟膜的背面,氟碳膜可以有效地阻擋紫外線輻射,這主要是由水的PET膜和電絕緣的阻氣效果。

    但是PET容易在高溫高濕環境下的降解,導致脫層,裂紋,氣泡和變黃的現象,并終降低了光伏電池的輸出功率,降低壽命。因此,PET濕熱性能的研究有助于找到方法,以提高其耐熱性,也有不少學者和光伏相關企業在這方面進行了研究。

    1,耐熱性的PET研究

    1.1,PET熱老化機制

    很大程度上對應聚集狀態改變PET濕熱老化過程和水解過程中發生在熱和潮濕條件下的PET分子鏈。在主鏈中的基因PET聚酯的熱老化的埃斯特·邦德發生時,當水分的存在,PET羧基的分子鏈的反應性端部2將誘導和促進酯鍵的水解的過程中,和在溫度進一步增加將加速這個過程。

    熱老化的PET表面吸附,緩慢滲透的初始水分含量,因為隨著時間的推移,PET的溶劑化和蝕刻的水,PET逐漸增加結晶度,增加其表面的凹坑和裂紋,而PET的分子鏈埃斯特·邦茲被水分子破發生攻擊,形成分子鏈短PET,生長的結晶的作用下進一步增加在水中,PET脆性增加,水分滲透進入加速PET,上述過程被重復的內部,的PET失去其機械性能和水蒸氣阻隔性能。的溫度上升,一方面加速PET,從而提高裂化的程度的結晶; 還增加了惰性末端羧基,水解反應加速。

    1.2,耐熱性改進PET的方法

    熱老化機制從聚酯顯而易見的,在分子鏈和末端羧基PET埃斯特·邦德是在水解的關鍵因素,因此提高的PET實施例的耐熱性有兩種主要途徑是,一個是降低的含量酯鍵; 第二是降低末端羧基量。

    條路線是添加第三組分,主要是在聚酯聚合過程中,減少埃斯特·邦德的在分子鏈中的量,引入更高的抗化學鍵或物質的水解。專利公開CN102898632A引入PET,聚乙二醇的聚合過程的量,從而在分子鏈中的聚酯嵌段分布,由于結構聚乙二醇醚鍵水解比酯鍵結構強,所以可以提高所得到的耐水解性共聚酯,額外的解決方案,以提高的進一步水性能,而且還引入具有苯環上的3個取代基,其能夠在所述共聚酯形成的三鏈結構的苯甲酸化合物。東麗在具有優異的耐水解性阻燃聚酯公開的專利CN101186688A,由于磷的阻燃成分后通常添加,聚酯水解大大減少水,其專利萘二甲酸組分的聚合過程中加入,引入更多耐水解性的萘基,有效地提高水的聚酯溶液的性質。

    這種方法是在一定程度的第三成分的影響不充分加入到聚酯將具有物理和機械性能和可加工性,因此通過將水或反應性基團的聚酯的方法提高聚酯水解的當前主流形成反應的末端羧基可以被穩定,從而提高了聚酯的耐水解性。物質可以添加通常的環氧化合物或碳化二亞胺化合物。專利號。CN1312237A公開了一種使用具有環氧基和氨基聚合物型封端劑基團的是聚酯水解制備。在參考封端劑質量分數(0.05?10%),由于封端劑的分子量相對較高,在熔融混煉過程中容易分解,從而產生更有效的封端的聚酯具有高的性能水溶液。

    東麗專利公開CN101955579A硅烷偶聯劑的化合物的反應性官能團,碳二亞胺化合物,封端劑的惡唑啉化合物的制備的聚酯水解的任何一個,其特征在于,通過加入反應性的含質量分數的封端劑(0.01?10)%。外國專利報道有很多環氧化合物或碳化二亞胺化合物作為水解聚酯制備封端劑。U。S。專利號。5763568,專利號。6974846等。。

    在老化PET薄膜底片從臺灣F-11和P-1002種封端劑中選擇的物品中的光伏電池的發展方面魏文良紙,測試結果顯示切達盡管P-100可以在水解老化良好聚酯來制備,但加工容易分解和釋放氣體刺激性氣味,和F-11可被制得的聚酯不僅具有優良的水解老化性能,而且也良好的可加工性。

    現在,它是從專利和相關研究論文皚皚的環氧化合物或碳化二亞胺化合物等屬于低分子量型劑,耐熱性差,容易在混合過程中分解揮發看到,所以到達相應的應用程序的目的,你需要添加過量的封端劑,以及較高的價格封端劑,所以在一定程度上限制了這樣的封閉劑的應用。

    1.3,熱光伏PET薄膜背襯表征

    目前光伏背襯膜制造商通常耐濕熱性試驗在濕熱老化的PET膜的某一時間老化后觀察外觀變化來檢查罐,如是否剝離,氣泡和改變顏色值b值。85℃,85%HR的炎熱和潮濕的條件下,1000小時的老化時間。為了進一步把握變化的程度耐熱老化和衰老相關的性能之后,學術研究將在不同老化時間(500H,1000H,1500H,2000H老化時間序列等。)后,其他測試完成。

    熱老化,測試的結晶度,和表面章力紅外測試試驗后的機械性能。在Tong·金,王麗,其中在考察光伏背襯膜在85℃,85%HR熱老化500小時,1000小時,1500H,2000H后,PET膜的機械測試,一個DSC測試和紅外性能測試結果表明,機械性能,分子量和結晶度的PET膜的老化這影響每個另一方面,當38%或更低的結晶度,電影仍然具有良好的背部支撐和保護性能。

    由于PET膜的多層復合膜通過EVA薄膜與另一薄膜連接在一起時,表面上的膜的章歷確定的膜的大小之間的結合能力的大小,李倩倩在他的研究也老化之后測試在表面張力的PET膜的變化,后濕熱老化的研究表明500H,表面章力從降低48dyn / cm至42dyn / cm時,1500H下降到36dyn / cm或更低,用經電暈處理的PET水解在表面張力的變化和是密切相關的主電暈效應導致的故障,以增加水解度末,PET短分子鏈的初始,分子結構發生變化,表面張力下降。

    2結論

    目前市場上光伏背襯膜該結構分為TPT,TPE,和氟涂料PET復合多層結構。由于從國外壟斷,除了氟膜制備技術被應用到復雜氟膜,成本和應用的角度來看,氟涂布的和PET的復合多層結構是能夠滿足的需求。隨著光伏功率在不斷完善會計的整個能源系統,以及擴展和應用的不斷細化,不含CFC光伏背襯膜該需求將進一步增加。

    相較于含氟背襯膜,PET膜結構中的其他兩個的耐熱性將更加苛刻。中國已成為全球大的光伏組件需求和生產基地,在氟膜技術的情況下無法克服的短期,無氟多層PET薄膜的發展將是一個趨勢回來。


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