你真的了解PVDF薄膜吗？
太阳能取之不尽用之不竭，作为最重要的清洁能源太阳能更加受到人们的推崇。随着光伏平价网际网路脚步的日益邻近，产业链各个环节都具有降本提效的极大压力，作为太阳能组件最重要的PCB材料-太阳能电池背板也面对极大压力。 目前市场上的太阳能电池背板种类多样，设计寿命一般为25年，符合组件生命周期的用于市场需求。从总体上来说，背板主要分成填充、涂覆及其他三种类型。
太阳能取之不尽用之不竭，作为最重要的清洁能源太阳能更加受到人们的推崇。随着光伏平价网际网路脚步的日益邻近，产业链各个环节都具有降本提效的极大压力，作为太阳能组件最重要的PCB材料-太阳能电池背板也面对极大压力。
目前市场上的太阳能电池背板种类多样，设计寿命一般为25年，符合组件生命周期的用于市场需求。从总体上来说，背板主要分成填充、涂覆及其他三种类型。 复合型太阳能电池背板以中间层PET聚酯薄膜为基础在内外侧通过胶黏剂契合含氟薄膜制得（部分厂家为降低成本内层也不会搭配非氟E层），所用含氟薄膜主要分成两大类，一类是PVF薄膜（全称T膜），又名聚氟乙烯薄膜，另一类是PVDF薄膜（全称K膜），即凝稍氟乙烯薄膜。
涂覆型太阳能电池背板也是以中间层PET聚酯薄膜为基础在内外层涂覆含氟树脂涂料制得，其需要胶黏剂与复合型背板比起具备生产周期短、性价比高等特点。其他类型的背板主要是以聚酰胺（又称尼龙）为材料通过共计挤迫工艺制得。
背板内外层材料自由选择用于含氟薄膜或含氟树脂涂层业内有数共识，但并不是所有氟材料都有长年的户外实际用于经验，目前经过25年以上户外实际检验的氟材料只有美国杜邦公司的Tedlar?PVF含氟薄膜以及日本大金公司的Zeffle四氟树脂。PVDF薄膜虽然也是含氟材料，但户外实际应用于年限较短，且目前能批量生产PVDF薄膜厂家的产品性能展现出参差不齐，主要展现出为结构、厚度、配方有所不同以及其原材料PVDF和亚克力来源有所不同，使其在户外用于中不存在较小不确定性。
PVDF薄膜的由来 在光伏行业跟上的前些年，光伏背板材料末端仍然是杜邦的Tedlar?PVF薄膜（全称T膜）占有了市场的主流，各大终端、组件厂也是在这个时候了解了T膜这种材料，并且也在实际的产品中大规模应用于。由于杜邦T膜的生产能力容许，适当背板产品符合没法市场较慢扩展的市场需求，另外杜邦T膜产品售价较高，促成行业开始探寻谋求一款低成本的含氟薄膜替代杜邦T膜，这就给了PVDF薄膜一个发展的较好窗口期，2009年左右，法国阿科玛公司研发了三层结构的Kynar?PVDF薄膜（全称K膜），并注册商标KPK?，其产品定价高于杜邦T膜产品，生产能力也较慢扩展，业内客户渐渐拒绝接受并开始使用此K膜产品，但由于三层结构的PVDF制作工艺更为简单，成本依然低于市场预期，于是工艺更加非常简单的单层PVDF薄膜应需而生，某种程度全称为K膜，成本随工艺修改大幅度减少，不受市场扩展及低成本市场需求影响，韩国，日本地区几家公司很快重新加入到单层K膜的生产行列并攻占了部分细分市场。时间回到2014年，中国部分企业察觉到商机也争相重新加入到单层K膜生产行列，以更加较低的价格博得市场的注目，但由于质量还无法超过进口K膜水平，如期并未被市场广泛拒绝接受，仅有有限应用于小型项目或假冒进口K膜被使用。累计2016年底K膜类填充背板整体市占率相似50%，凭借便宜的价格K膜也沦为最重要的背板复合材料之一。
PVDF薄膜的配方及工艺 PVDF是目前使用量第二大的氟塑料，PVDF颗粒自身无法成膜，如若要把PVDF颗粒做成薄膜必需加到其他材料—30%左右的聚甲基丙烯酸甲酯（全称PMMA，又称亚克力）作为增塑剂以提升其成膜性，重新加入PMMA后的PVDF在熔融状态下更容易成膜。关于PVDF薄膜的成膜工艺市场上以刮起膜和流延两种成型工艺居多，这两种工艺在食品、药品、日用品等包装材料上有更为成熟期的生产经验，因此操作者可玩性与工艺掌控比较非常简单。
PVDF薄膜的性能隐患 1.脱落伸长率 PVDF中重新加入大量PMMA后会影响薄膜的抗老化性能，主要展现出为脱落伸长率较低，一般高于30%。为了填补这个缺失，个别厂家在配方中加到弹性体以超过更高的测试结果。通过这两种成型工艺制取的薄膜在横向有有所不同程度的剪切，但在纵向的剪切都弱或甚至没剪切，导致薄膜纵向机械性能皆较好，这也是目前为止PVDF薄膜彻底较难解决问题的问题，面对着极大的裂开风险。
如下图1、图2节录杜邦（中国）研发中心论文《光伏背板加快老化测试方法研究及涉及国内外标准进展》。 图1：PVDF薄膜湿热老化前后机械性能变化 图2：户外用于4年的PVDF背板外层裂开形貌2.结构与厚度 法国阿科玛公司研发生产的三层K膜产品标称厚度为30um，韩国和日本居多进口的单层K膜产品标称厚度为25um，随着市场降本市场需求日趋激烈，K膜厂家争相减少产品厚度，三层K膜降到25um，单层K膜降到20um，有个别厂家甚至降到15-18um。
结构和厚度的变化差异势必会造成PVDF薄膜本身性能不平稳和在太阳能电池组件末端应用于的一系列问题，某种程度到背板生产填充末端也不会经常出现K膜裂开和针孔等一系列生产问题。 图3：有所不同供应商生产PVDF氟膜结构和厚度 3.配方 从图3可以显现出有所不同厂家在PVDF薄膜结构上有有所不同的厚度，层数，材料用量，但是统一的是都特了大量的亚克力。常规K膜配方使用70%PVDF特30%亚克力，PVDF相比之下低于亚克力的价格，除采行减薄降本之外，增加PVDF含量并适当减少亚克力含量也是隐形降本方法之一，用于方会每出厂检测成分，从而容易察觉到。
据某权威结构检测，某些K膜厂家配方比例早已实际变成各50%含量，亚克力含量多达30%后，K膜的耐候性能会大幅度减少，K膜的耐候性能拒绝PCT等级超过96小时以上，而很多K膜的实际耐候等级早已降到PCT72小时以下，更有甚者约将近PCT48小时。迫使价格上行压力，K膜厂商不致更进一步调整配方比例并替换PVDF与亚克力供应商，谋求更加低成本的原材料来源。 结语： 2016年以来随着光伏行业成本上行压力，PVDF薄膜国产化呼声更加反感，国内部分一线组件大厂早已开始把国产PVDF薄膜载入合格供应商BOM，但仍有质量拒绝更为严苛的部分一线组件大厂坚决用于进口PVDF薄膜，并不愿代价略为低的成本（进口与国内PVDF薄膜价差在1元/平米左右）固守质量底限。
光伏市场瞬息万变，唯一恒定的是业内同仁对减少度电成本的不懈努力。如今PVDF薄膜随着结构、厚度和配方的大大变化早已不是之前的PVDF薄膜，唯一保有的也就是PVDF薄膜的名称而已，质量一叛降回的PVDF薄膜如何应付25年拒绝恒定的质保期？度电成本的测算以及电站投资收益也渐渐逗留在草稿上无法实际还清。对于光伏电站投资者而言，测算项目收益的前提是自由选择最能确保其项目投资收益率的材料，安全可靠基础上的降本才是真为降本，替代性具备长年户外现代科学并坚决品质恒定的材料才是电站投资报酬的仅次于确保。
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