“光伏背板是影響光伏組件轉(zhuǎn)換效率的主要因素，某種程度上說，光伏背板的質(zhì)量和壽命對(duì)組件的轉(zhuǎn)換效率起著決定性作用，直接決定電站的發(fā)電成本，而背板關(guān)鍵材料又決定著背板的優(yōu)劣。目前國內(nèi)光伏電站進(jìn)口背板約占60%，即使是國產(chǎn)背板絕大多數(shù)仍使用進(jìn)口氟膜和氟涂料。因此，氟材料的國產(chǎn)化是背板國產(chǎn)化的關(guān)鍵所在。”近日，浙江歌瑞新材料有限公司（簡(jiǎn)稱“歌瑞”）副總經(jīng)理徐誠表示，目前，歌瑞生產(chǎn)氟合金膜無論是在工藝上還是性能上都與國外先進(jìn)產(chǎn)品沒有差距，而且更具性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

　　背板材料決定組件轉(zhuǎn)換效率

光伏市場(chǎng)快速增長(zhǎng)帶動(dòng)了封裝材料市場(chǎng)的強(qiáng)勁爆發(fā)，并導(dǎo)致供應(yīng)鏈的暫時(shí)性短缺。與此同時(shí)，組件價(jià)格也出現(xiàn)顯著下降，給生產(chǎn)成本和光伏組件原料成本帶來巨大壓力，促使封裝材料市場(chǎng)朝著新型材料和創(chuàng)新供應(yīng)商轉(zhuǎn)變。

由于封裝材料對(duì)組件效率、穩(wěn)定性和可靠性方面有著顯著的影響，再加上市場(chǎng)壓力的推動(dòng)，對(duì)封裝技術(shù)和材料的選擇便成為了組件設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟。

“光伏背板對(duì)于降低光伏組件成本、提高光伏發(fā)電效率、保障光伏發(fā)電壽命等具有決定性作用。”中天光伏材料有限公司研發(fā)中心主任王同心說，光伏發(fā)電的高成本是制約光伏發(fā)電走進(jìn)千家萬戶的最大障礙，因此降低光伏發(fā)電成本，實(shí)現(xiàn)光伏市電同價(jià)是光伏發(fā)電的大勢(shì)所趨，而光伏背板作為保障光伏組件發(fā)電壽命的重要封裝材料，對(duì)于降低光伏發(fā)電成本具有重要作用。

目前市場(chǎng)上主流的背板材料主要有聚氟乙烯 （PVF)薄膜和聚偏佛乙烯（PVDF）薄膜兩種，前者以杜邦的TEDLAR產(chǎn)品為主導(dǎo)，長(zhǎng)期占據(jù)光伏背　 板原材料市場(chǎng)，后者則是隨著背板降低成本、環(huán)保要求等市場(chǎng)需求逐漸被用戶所接受。

“PVDF薄膜是光伏組件用背板的重要組成部分，具有卓越的耐氣候老化性能，對(duì)紫外線，缺氧和濕熱都非常穩(wěn)定。PVDF薄膜一般用在背板最外層，能夠有效保護(hù)組件中所有其他有機(jī)薄膜，給晶硅電池提供一個(gè)良好的封裝環(huán)境。”徐誠說。

PVDF薄膜的加工可以采用現(xiàn)行通用的塑料加工方法,主要是吹塑和擠出流延法，具有加工方便,環(huán)保節(jié)能,薄膜良品率高的特點(diǎn)。

在大多數(shù)組件商要求不斷降價(jià)的同時(shí)還對(duì)背板質(zhì)量提出更高要求，光伏封裝材料亟需進(jìn)行更新?lián)Q代，滿足新時(shí)期下的市場(chǎng)需求。背板的最終發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是找到一種耐候性比較好的材料代替PET類背板，而性價(jià)比、功能性、耐老化性能無疑將成為主要參考指標(biāo)。

　　封裝材料國產(chǎn)化有效降低成本

“為了優(yōu)化組件效率，光伏發(fā)電對(duì)組件封裝的要求可以分為發(fā)電量、電氣安全、可靠性、組件工藝和成本五個(gè)方面。

隨著光伏組件對(duì)降低成本的呼聲越來越高和對(duì)質(zhì)量要求的日益苛刻，以封裝材料的國產(chǎn)化逐漸成為組件降本的最佳選擇。”徐誠說。

技術(shù)層面而言，新形勢(shì)下對(duì)于封裝材料提出的要求有以下幾個(gè)方面。一是光吸收率應(yīng)該盡量低并提供合適的折射率以減少界面反射。二是高導(dǎo)熱性能以降低工作溫度并提高發(fā)電量。三是根據(jù)IEC61215的標(biāo)準(zhǔn)類型批準(zhǔn)測(cè)試，為了保證電氣安全，漏電流必須足夠低。四是為了確保光伏組件可靠性，封裝材料在UV輻射、高濕、溫度循環(huán)、超低或超高環(huán)境溫度、機(jī)械負(fù)載以及對(duì)地電勢(shì)差等特性上都至關(guān)重要。五是封裝材料必須與其它組件部件保持足夠的粘附性，以保護(hù)電池和金屬線不受外界環(huán)境影響。除此之外，組件生產(chǎn)商對(duì)材料成本、工藝成本、生產(chǎn)時(shí)間、保存期限和質(zhì)保方面也非常重視。

事實(shí)上，影響光伏組件耐用性的重要因素包括背板和封裝材料的氣體(例如氧氣和水蒸氣)擴(kuò)散特性。這兩種氣體都能從聚合物背板表面進(jìn)入封裝聚合物層并穿透光伏組件，到達(dá)電池和前表面玻璃之間的區(qū)域，從而加速衰退反應(yīng)。一個(gè)被普遍忽略的事實(shí)是，材料溫度嚴(yán)重影響著封裝材料內(nèi)部的水蒸氣傳送速率和氧分子傳送速率。

由于封裝材料對(duì)效率和可靠性影響非常大，所以選擇合適材料在組件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)顯得舉足輕重。至于耐用性和安全性，封裝材料必須滿足在各種環(huán)境和工作條件下長(zhǎng)期使用的要求。對(duì)于所使用的聚合物材料，微環(huán)境條件在這些衰退過程中非常重要，并受組件其他材料特別是前表面和背部材料的強(qiáng)烈影響。因此，為封裝選擇合適的材料組合顯得尤為重要。