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光伏背膜用PET耐湿热性能探究|lols10赛事押注登录

【s10比赛压注】光伏电池是将太阳能转化成为电能的最重要部件,其主要由钢化玻璃、晶硅电池片、EVA胶膜、背膜、铝边框、接线盒等部件构成。其中,背膜是光伏电池组件PCB的最重要材料,对电池片起维护和承托的起到,拒绝其具备卓越的耐候性能(耐湿热、紫外)、电气绝缘性、水气阻隔性及尺寸稳定性等性能。

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  目前主流的光伏背膜为TPT结构,T是最先由杜邦公司研发的PVF(聚氟乙烯)Tedllar,P是PET,由于PVF具备优良的耐热紫外性能,而PET具备卓越的电气绝缘和水气隔绝性能,因此这种3膜填充的结构能有效地确保其25年的使用寿命。但由于PVF膜由杜邦独占,成本较高,且供应量受限。  为了超越这一独占,阿科玛、苏威、3M等公司发售了PVF替代膜PVDF(凝稍氟乙烯),为了更进一步降低成本,有些背膜厂商将2层氟膜变为1层以及经常出现了工艺更加简练的氟涂层背膜。近年来,为了避免对氟膜的倚赖,日本早已开始研制耐候型PET,通过改性PET与普通PET膜的多层填充制取耐候性较好的光伏背膜,此技术已沦为日本的主流技术了。

  无论是TPT结构、TPE结构(E为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)还是采行涂覆及无氟结构,光伏背膜中都有一项不可缺少的组分PET,由于背板在电池的下面,因此紫外电磁辐射比较较强,另外对含氟背膜而言,氟膜可以有效地挡住紫外电磁辐射,故PET膜主要起水气隔绝和电气绝缘的起到。  但PET在湿热环境中易再次发生水解从而造成脱层、下陷、气泡和变黄等现象,最后使光伏电池的输出功率减少、使用寿命上升。因此对PET湿热性能的研究将有助找到提升其耐热湿热性能的方法,目前有数不少学者及光伏涉及公司在这方面积极开展了研究。

  1、PET耐湿热性能研究  1.1、PET湿热老化机理  PET的湿热老化过程主要是PET分子链在湿热条件下再次发生水解及适当挤满态变化的过程。PET主链上的酯键是聚酯再次发生湿热老化的基因,当有水分不存在时,PET分子链2末端开朗的羧基将所致和加快酯键的水解过程,而温度的增高则不会更进一步的加快此过程。

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  湿热老化初期水分在PET表面导电,较慢渗入,由于随着时间缩短,水对PET的光刻和溶剂化起到,PET的结晶度渐渐增高,其表面微孔和下陷减少,与此同时PET分子链中酯键受到水分子反击而再次发生脱落,构成分子链更加较短的PET,在水增长速度的起到下结晶度更进一步减少,PET脆性减少,水分向PET内部渗入加快,以上过程大大反复,最后使PET丧失原先的力学性能和水气隔绝性能。而温度的增高,一方面加快PET结晶,从而减少其下陷程度;另外还减少了末端羧基的开朗性,加快水解反应的再次发生。  1.2、提升PET耐湿热性能方法  由聚酯湿热老化机理由此可知,PET分子链中的酯键和末端羧基是水解中的关键因素,因此PET耐湿热性能的提升方式主要有2条路线,一是减少酯键的含量;二是增加末端羧基的含量。  第一条路线主要是通过聚酯单体过程中重新加入第三组分官网首页,增加分子链中酯键的含量,引进耐水解性能更高的化学键或物质。

如专利CN102898632A发布了在PET单体过程中引进一定量的聚乙二醇,使其金字段产于于聚酯分子链中,由于聚乙二醇醚键结构比酯键结构耐水解性更加强劲,因此能提升扣除共计聚酯的耐热水解性能,另外为更进一步的提升其耐热水解性能,还引进了苯环上含3个代替基的苯甲酸类化合物,在共聚酯中能构成3支链结构。东丽在其专利CN101186688A中发布了一种具备出色耐水解性能的防水聚酯,由于一般来说重新加入磷防水成分后,聚酯的耐热水解性能不会大大降低,该专利在单体过程重新加入了萘二酸组分,引进耐水解性能更高的萘基,有效地提升了聚酯的耐热水解性能。  此方法不足之处是第三组分的重新加入一定程度不会对聚酯的物理机械性能和加工性能产生影响,因此目前主流的提升聚酯耐水解性能的方法还是通过引进活性基团与聚酯中的端羧基反应构成平稳的基团,从而提升聚酯的耐热水解性能。一般来说可以重新加入的物质有环氧化合物或碳化二亚胺类化合物。

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