太阳能光伏电池中聚酯薄膜的应用及特殊要求

近十年来，中国光伏产业得到快速发展，已成为世界光伏电池的最大生产国。中国可再

生能源学会副理事长、光伏分会主任赵玉文近期在接受《第一财经日报》记者采访时表示，预
计

2010 年中国光伏电池的产量将达到 8000MW，占世界生产总量的 50%，居世界首位，

成为全球瞩目的焦点。

 

    随着光伏电池产能急剧扩张，极大推进了产业链上配套材料的发展和升级。聚酯薄膜作
为太阳能电池背板的主要配套材料，

 2010 年在最终出货的太阳能光伏电池中的使用量近

1.2 亿平方米，成为聚酯薄膜应用领域中新的增长点。
 
    太阳能电池背板主要的生产工艺方法有三类：一类是被光伏组件品牌厂家广为接受的
PVF/PVDF 等含氟薄膜+BOPET 薄膜+ PVF/PVDF 等含氟薄膜的三层复合工艺，即太阳
能背板由三层结构组成，外层是

T 薄膜，中间层 P 薄膜，T 与 P 之间用胶水粘结。其中 T 表

示聚氟乙烯（

PVF）/聚偏氟乙烯（PVDF）等含氟的薄膜，该层是用作太阳能电池封装材

料的主要层，其作用就是耐气候、抗

UV 紫外、耐老化等；P 表示聚酯薄膜（BOPET），主

要的作用及功能是电气绝缘性、水汽阻隔性、耐湿热老化性、尺寸稳定性、耐撕裂性及易加工
性等。一类是以普通聚酯薄膜（

BOPET）作为中间层基材，两面复合上改性的聚酯薄膜，

即：改性聚酯薄膜

+普通聚酯薄膜+改性聚酯薄膜的三层复合工艺。其中改性聚酯薄膜材料

相当于含氟薄膜起到的功能和作用。第三类是以聚酯薄膜（

BOPET）作为基材，以表面涂

层工艺把含氟的树脂涂覆固化在聚酯薄膜表面。
 
    随着光伏电池组件厂家对延长电池寿命和光电转换效率的要求进一步提高，对光伏电池
配套材料－－－聚酯薄膜的要求越来越苛刻。概括起来主要有以下几个方面的特殊要求：

 

    1．电气绝缘性能：太阳能电池背板的电气绝缘性能主要包括击穿电压和局部放电电压，
这两个指标能否达到标准主要依赖聚酯薄膜。普通双向拉伸聚酯薄膜的击穿电压可达到
GB/T13542－2009 国家标准或 ASTMD-149 美国电工标准，但是要达到 IEC60664－
1/IEC61730 国际电工标准规定的电池背板的局部放电电压指标（取得 TUV 南德意志集团
的光伏认证证书），需要对双向拉伸聚酯薄膜的原材料和生产工艺作很大调整。
 
    2．耐水解老化性能：普通聚酯薄膜主要测试耐热老化性能，一般均能通过 UL94 认证
RTI 105℃耐温标准。目前，验证聚酯薄膜能否达到太阳能光伏电池耐水解老化性能，一般
采用

120℃、100%RH 耐水解的测试方法，聚酯薄膜龟裂、脆化的时间不得少于 96 小时。 

 
    3．水蒸气透过率：太阳能光伏电池对背板的水蒸气透过率标准为小于 2g/m2.天
（

ISO-15106-3 测试方法），目前光伏组件品牌厂家一般都要求电池背板的“水透”指标小

于

1.5g/m2.天，甚至要求低于 1g/m2.天。电池背板的“水透”高低主要取决于聚酯薄膜，

而普通

250 微米聚酯薄膜的“水透”一般为 2.5～3.5g/m2.天，聚酯薄膜要想达到太阳能

电池的

“水透”要求，需从聚酯材料的改性上多下功夫。