TPT产品收缩问题的研究
孙航 王超
摘? 要：TPT背板是新型高性能双面含氟背板，其生产工艺需要进行热处理，热处理过程中因高温拉伸会使背板出现横向的收缩，本文对TPT背板热处理收缩的问题进行系统的分析，并从中找出关键控制点，从而掌握产品收缩规律，更好地保证生产稳定运行。
关键词：TPT背板;双面含氟;热处理;收缩
中图分类号：TH123? ? ? ? ? ? 文献标志码：A
0 引言
在晶硅光伏组件中，由于太阳能背板的高耐候性和持久的保护作用而被广泛的应用。太阳能背板的主要职能包括水蒸气阻隔，物理保护接线和其他敏感元件，电气绝缘性能和降低电池的工作温度。背板是光伏组件中的重要组成部分，对组件中电池片起保护和支撑作用，不但要具有保护功能，还应具备 25 年之久的可靠的绝缘性能、耐长期老化 （ 湿热、干热、紫外 ）、水蒸气阻隔等性能。
2015年的背板使用量达 4.1×108 m2，2016年、2017年将分别达到4.8×108 m2、5.6×108 m2。目前含氟型复合背板占据背板市场70%～80%的份额。由于最近接连出现耐候性PET背板、涂覆背板的粉化、脱层问题，其可靠性受到光伏组件厂的担心、质疑，未来双氟型复合背板将会逐步挤压涂覆背板和耐候PET背板的市场空间。
本文对双面氟背板TPT的热处理收缩问题进行了原因分析和讨论。
1 TPT背板的制造
1.1 产品结构特点
TPT太阳能背板是以聚对苯二甲酸乙二醇酯（化学式为COC6H4COOCH2CH2O）为主基材，耐候面和黏结面各复合一层聚氟乙烯（Tedlar）复合膜，即Tedlar+PET+Tedlar的3层复合结构。Tedlar膜作为黏结层时，背板与EVA胶膜层压后的黏结力很小，为了保证背板与EVA胶膜层压后的黏结强度满足组件的要求，需要对黏结层的Tedlar膜进行热处理工艺。由于Tedlar膜制作工艺的特殊性，薄膜本身处于一种内聚力较低的松散结构状态，热压处理是通过加热加压，使Tedlar膜达到其玻璃化转变温度以上并施加一定的压力，让Tedlar膜的分子结构变得更加紧密，增大Tedlar膜自身的内聚力，并且使Tedlar膜表面发生一定程度的化学变化，产生易黏物质，从而增大Tedlar膜与 EVA 胶膜之间的黏结性，该方法是一种快捷有效的处理方法。
1.2 试验部分
使用乐凯TPT型背板在热压生产线进行不同张力，不同温度和不同基材的背板热压处理试验，并评价不同条件下的背板收缩情况。
1.2.1 张力
选择低收缩D48基材，在T+60温度下，试验不同张力下背板的收缩情况。TPT背板在热处理时对张力的均匀性要求较高，两侧张力不均匀轻则出现性能不稳定，重则表观出现鼓包、褶皱等问题，直接造成产品损失。为了解决此问题，采取大张力的办法，经生产实践发现，热处理时产品处于软化状态，张力越大，产品收缩越大，见表1。张力设定在200N～300N时，横向收缩越来越大，纵向拉長也越来越大。
1.2.2 温度
TPT背板热处理采用接触式处理方法，处理的温度的高低对背板收缩有非常明显的关系。温度过高，一方面造成产品处理程度过强，影响产品表观并造成能源的浪费，另一方面造成产品收缩过大，直接影响了产品的成品率;温度过低产品表观满足要求，却影响产品性能，Tedlar膜自身内聚力仍然较低，层压后部分Tedlar膜黏结在 EVA胶膜部分与 PET 基膜黏结的状态，处理程度不能满足生产需求。
选择低收缩D48基材，250N的张力，试验不同热处理温度对背板的影响，在满足背板表观和性能需求的情况下得到数据，见表2。在T+62到T+72的温度范围内，能满足背板的表观和性能需求，在此温度范围内温度越高，背板收缩越大。
1.2.3 产品使用主基材
不同厂家的PET自身收缩率不同，通过测试基材的DSC可得出结果，但是产品收缩与基材DSC没有明显的对应关系。选择T+60的温度，250N的张力试验不同基材的背板，得到背板收缩情况见表3。由此可得，背板收缩与使用主基材有较大的关系，但是具体是基材的哪个参数造成的影响还需要进一步的研究。
2 结论
首先，TPT背板的收缩与产品使用PET有最直接的关系，使用收缩率大的基材，改变其他条件很难弥补自身缺陷造成的影响，工业化生产建议采用收缩率低的基材;第二，温度决定了产品的性能和表观，在满足产品性能表观控制标准的情况下，可适当降低产品温度;第三，张力控制着产品的处理状态，在产品处理要求与收缩之间应找到一个稳定的范围，来满足工业化生产。
参考文献
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