光伏背板粘接材料和共挤粘接技术研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.07.024

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (7): 174-186.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.07.024

光伏背板粘接材料和共挤粘接技术研究进展

朱子轩¹, 刘海芬²(), 范家钊¹, 李华锋³, 王力新¹

^1.河北大学物理科学与技术学院，河北保定 071002
^2.河北大学质量技术监督学院，河北保定 071002
^3.乐凯胶片股份有限公司，河北保定 071054

收稿日期:2022-01-26 出版日期:2022-07-26 发布日期:2022-07-20
通讯作者: 刘海芬（1989—），女，助理研究员，从事高分子纳米复合材料、聚烯烃结构与性能研究，liuhaifen89@163.com
E-mail:liuhaifen89@163.com
基金资助:
河北省重点研发计划项目(20314304D)

Research progress of adhesive materials and co⁃extrusion adhesion technology for photovoltaic backsheet

ZHU Zixuan¹, LIU Haifen²(), FAN Jiazhao¹, LI Huafeng³, WANG Lixin¹

^1.College of Physics Science and Technology，Hebei University，Baoding 071002，China
^2.School of Quality and Technical Supervision，Hebei University，Baoding 071002，China
^3.Lucy Film Company Limited，Baoding 071054，China

Received:2022-01-26 Online:2022-07-26 Published:2022-07-20
Contact: LIU Haifen E-mail:liuhaifen89@163.com

摘要/Abstract

摘要：

介绍了光伏背板粘接材料乙烯?醋酸乙烯酯共聚物（EVA）在拉伸强度、阻燃性能、抗紫外老化和粘接性能等方面改性的原因、方法和改性研究结果；针对EVA材料存在的一些缺陷，综述了新型粘接封装材料如聚氨酯和聚乙烯缩丁醛（PVB）的研究进展和发展方向；最后对共挤背板生产技术进行了简要的阐述。

关键词: 太阳能背板, 乙烯?醋酸乙烯酯共聚物, 聚氨酯, 共挤技术

Abstract:

The paper introduced the reasons， methods， and research results of modification for ethylene vinyl acetate copolymer （EVA） as an adhesive material for solar cell modules in terms of tensile strength， flame retardancy， UV aging resistance， and adhesion. In view of some defects of EVA materials， the research progress and development direction in new adhesive materials such as polyurethane and polyvinylbutyral were reviewed. Finally， the production technology of co?extruded solar backplane was briefly introduced.

Key words: solar backplane, ethylene vinyl?acetate copolymer, polyurethane, co?extrusion technology

中图分类号:

TQ325.5

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图/表 11

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样品	剥离力/N	剥离强度/N·mm^-1
纯EVA	24.98	1.03
EVA+2 %萜烯树脂	37.35	1.64
EVA+2 %TBEC	26.13	1.22
EVA+2 %DCP	25.13	1.13
EVA+2 %TBEC+2 %萜烯树脂	159.71	6.83
EVA+2 %DCP+2 %萜烯树脂	38.01	1.69

样品	剥离力/N	剥离强度/N·mm^-1
纯EVA	24.98	1.03
EVA+2 %萜烯树脂	37.35	1.64
EVA+2 %TBEC	26.13	1.22
EVA+2 %DCP	25.13	1.13
EVA+2 %TBEC+2 %萜烯树脂	159.71	6.83
EVA+2 %DCP+2 %萜烯树脂	38.01	1.69

类型	特点及性能
聚氨酯^{［39⁃42］}	分子主链由氨基甲酸酯的重复结构单元组成，耐候性高、绝缘性好且化学稳定性好，具有较好的柔韧性。
聚乙烯醇缩丁醛（PVB）^{［43⁃44］}	通过缩合反应得到的一种热塑性高分子聚合物，在透明性、耐热性和成膜性具有优良表现，与非金属材料表现出较好的粘接性。
聚二甲基硅氧烷（PDMS）^{［45⁃46］}	分子主链中含有无机键，侧链含有有机基团，具备良好的耐热性和疏水性且体现了较低的吸湿性。
氟树脂^［47］	其中所含的氟原子电负性，使得碳氟键键能大，从而具有优异的耐候性、出色的稳定性和较高的力学强度。

类型	特点及性能
聚氨酯^{［39⁃42］}	分子主链由氨基甲酸酯的重复结构单元组成，耐候性高、绝缘性好且化学稳定性好，具有较好的柔韧性。
聚乙烯醇缩丁醛（PVB）^{［43⁃44］}	通过缩合反应得到的一种热塑性高分子聚合物，在透明性、耐热性和成膜性具有优良表现，与非金属材料表现出较好的粘接性。
聚二甲基硅氧烷（PDMS）^{［45⁃46］}	分子主链中含有无机键，侧链含有有机基团，具备良好的耐热性和疏水性且体现了较低的吸湿性。
氟树脂^［47］	其中所含的氟原子电负性，使得碳氟键键能大，从而具有优异的耐候性、出色的稳定性和较高的力学强度。

分类依据	类别	特点及性能
加工特性	浇筑型聚氨酯^［54］	不易挥发，原料选择范围大，适合大型产品的生产，其韧性较好、耐磨性优良，可在高低温条件下使用。
	热塑型聚氨酯^{［50⁃51］}	分子呈线型，化学交联较少，对温度的变化不敏感，具有较好的耐腐蚀性、抗水解能力和耐霉菌性。
	混炼型聚氨酯^［55］	力学性能稳定，可长时间保持一定的流动性，耐油性和抵抗化学品侵蚀的能力出色，气体渗透性低。
使用形式	单组份聚氨酯^［56］	无需添加交联剂得到相应的水性聚氨酯就可使用，易储藏、稳定性好，耐酸碱腐蚀，可在较大温度范围内工作。
使用形式	双组分聚氨酯^［53］	必须添加交联剂使得聚氨酯原料与其构成双组分才可使用，固化后流动性较好，易复原，耐油性优良，柔韧性较高。
设计合成	透明型聚氨酯^{［52，57］}	具有传统聚氨酯优异的力学性能，透明型好，具有良好的光学性能，防水性较好，可在高温条件下工作。

光伏背板粘接材料和共挤粘接技术研究进展

Research progress of adhesive materials and co⁃extrusion adhesion technology for photovoltaic backsheet

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