编者按：光伏电池是由玻璃、EVA、硅片、背板组成，按照玻璃—EVA—电池片—EVA—背板的结构封装构成，其中背板位于光伏电池背面的最外层，是光伏电池重要 组成部分，本文将对太阳能电池背板材料、结构的现状以及发展趋势作一回顾和分析。

1、光伏背板的类型及优缺点

按照光伏电池背板整体结构划分，可将光伏电池背板划分为FPF，FPE，全PET与PET/聚烯烃结构。其中F为含氟薄膜;P为双向拉伸工艺制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(即PET薄膜);E为乙烯-醋酸乙烯(即EVA);聚烯烃指各种以碳碳结构为主链的塑料。这些结构层之间使用胶粘剂进行粘合，通过复 合工艺制备成型。最早的光伏电池背板采用TPT结构，即Tedlar/PET/Tedlar结构，其中Tedlar为杜邦公司所生产的PVF(聚氟乙烯) 薄膜，以杜邦公司的Tedlar为基材的背板主导了大部分的光伏背板市场，第一款进入光伏市场的产品为PVF 2001，目前杜邦公司的Tedlar产品已经开发出第三代。按照光伏电池背板所采用的薄膜材质区分，可以将背板划分为Tedlar背板、含氟背板、 PET背板与其他一些采用如PE材质的背板产品。

1.1. Tedlar系列

Tedlar结构的背板被称为经典的背板结构，已成为国内外太阳能电池组件厂首选背板类型。PVF膜的结构稳定、耐环境变化，但是薄膜表面较易出现针孔， 薄膜的水汽阻隔能力较差。同时PVF材料本身含氟量小，所以PVF薄膜需要有足够的厚度来保证其性能。不过PVF是所有氟材料中成本最低的，非常适合作为 大规模推广应用的太阳能光伏背板材料。

1.2. 含氟背板

在杜邦公司Tedlar产能有限的情况下，光伏电池背板生产企业也采用了其他材质的薄膜来代替Tedlar薄膜生产背板。

1)PVDF(聚偏氟乙烯)　此类薄膜的生产商主要有法国的阿科玛公司，韩国SKC等。PVDF是使用量第二大的氟塑料，其熔点和分解点相差大，可以使用 热塑性塑料加工方法进行加工。PVDF较成熟的制膜技术是使用吹膜的方法。阿克玛公司拥有专门应用于吹膜的高融体强度级别PVDF树脂，能吹出厚度仅 5μm的薄膜。PVDF中常加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为增塑剂以提高其成膜性，加入PMMA后的PVDF的在熔融状态下更容易成膜。国内的一些 高校如北京化工等在这方面已做了较多的研究。但PVDF加入PMMA后会影响薄膜的抗老化性能，澳大利亚Leoben大学对采用不同氟塑料薄膜的背板老化 结果进行了研究，发现含PMMA(10%～20%)的PVDF薄膜经过1000～2000h湿热老化后薄膜破损严重。欧洲一家公司在中国大力推广其生产的 PVDF薄膜，尽管该公司提供的数据表明耐候性良好，但从红外图谱发现该薄膜含有大量的PMMA的成分;该薄膜为三层结构，特别是中间层PMMA— PVDF合金中的PMMA含量，甚至大大超过PVDF含量，所以该产品的实际耐候性如何，需要时间考验。

海优威公司使用与欧洲某化学品公司开发的太阳能电池背板用PVDF薄膜生产背板。该PVDF薄膜由PVDF、无机颜料和功能性添加剂组成，为单层结构，整 个薄膜内外材料均一，白色薄膜能百分之百遮蔽紫外线，经2000h的紫外老化测试，薄膜的老化性能下降可以忽略不计，其他性能完全可以满足光伏电池背板对 氟塑料薄膜的各种要求。

2)THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)　美国3M公司的BBF背板采用THV含氟薄膜。THV是美国Dyneon公司在20世纪80年代开 发，也是目前唯一的生产厂家。THV是目前市场中最柔软的氟塑料，当和其他材料复合成多层结构时，柔韧性非常突出。THV的另一个重要特点是本身容易粘 接，无须表面处理就能与其他材料粘接，背板的复合制作工艺和用硅胶粘贴接线盒都十分简便，特别适用于对背板要求柔软的场合。

3)ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)　日本旭硝子株式会社研发的ETFE薄膜，由原料到薄膜完全自产，目前还处于试用阶段，尚未达到规模化应用。

4)ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物)　ECTFE由杜邦公司在1946年开发成功，目前商品化的产品只有苏威公司提供。ECTFE是乙烯和三氟氯乙 烯1:1的交替共聚物，具有典型的氟塑料的耐化学腐蚀性能，没有一种溶剂在120℃下能侵蚀ECTFE或使其应力开裂，而且具有很高的耐候性和阻隔性。在 商品化光伏电池背板中，ECTFE是最好的耐候层的材料。

5)PTFE(聚四氟乙烯)、FEVE(氟乙烯与乙烯基醚的共聚物)　PTFE背板多采用涂覆法制备，大部分由国内企业生产。由于前几年太阳能电池背板需 求旺盛，国外公司均不对中国供应氟塑料薄膜，所以国内开发了其他国家不生产的使用涂料的背板，背板采用氟碳涂料涂布到PET薄膜上，替代氟塑料薄膜。

由于PTFE涂覆型背板在实际使用中会出现许多问题，如涂覆PET表面后涂料层易形成针孔，影响水汽阻隔率;涂层之间容易形成反粘，同时还存在粘结强度不够、多层涂布遇到的层间附着问题和涂层开裂等问题。因此，目前实际应用依然以复合型背板为主。

6)PET背板　此类背板多采用经过特殊处理的PET，多层复合而成，多见于日本公司生产的产品。

1.3. 其他类型背板

如PE系列，我国许多小厂采用PE作为背板材质，用在小光伏组件上，生产光伏灯具等。

各个氟塑料薄膜对水汽的阻隔能力不同，其中以ECTFE为最优。使用同样厚度为100μm的薄膜，在气温40℃和湿度95%的条件下，PVF每天每平米的水汽透过率超过10～20g，PVDF为2g左右，而常用的PET不超过10g。据多数供应商提供的数据，采用氟塑料薄膜和PET薄膜复合成的背板，其水汽阻隔性能小于2g。表1为各种氟材料的特性。