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1、制造部-背板制造工艺报告人：张强报告日期：2016-8-17背板（Backsheet）是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老化（湿热、干热、紫外）、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环境考验，起到封装组件原辅料、保护太阳能组件、隔绝汇流带的作用。1 1.组件封装件封装2 2.保保护支撑支撑3 3.隔隔绝背板的功能背板的功能背板的分背板的分类背板按照生产工艺主要分为以下类型工艺方法工艺方法结构层次结构层次典型生产厂家典型生产厂家复合型在PET聚酯薄膜两边复合覆膜或PEVA胶膜中洁、中天、赛伍
2、、等涂覆型在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜中莱、高盟、等交联反应型在PET两面通过交联剂反应制作复合膜或EVA膜旭硝子、3MPVDF 20-30m胶黏剂 6-15mPET 150-300m胶黏剂 6-15mPEVA 50-80m涂覆层 20-30mPET 150-300m涂覆层 20-30m总厚度 200-300复合型背板结构复合型背板结构涂覆型背板结构涂覆型背板结构交联反映型背板结构交联反映型背板结构双面含氟单面含氟无氟型背板的分背板的分类背板的背板的结构构按材料不同分类，背板可分为FPF(以TPT为代表)、KPK、FPE(以TPE为代表)、KPE及多层PET背板、TAPE(T
3、层和P层之间加入铝层)、TFB(PVF/PET/含氟粘结层)、KFB(PVDF/PET/含氟粘结层)、BBF(THV/PET/EVA)、FFC(PET双面涂改良PTFE)、KPC(PVDF/特殊处理PET)、KPF(苏州塞伍发明，氟皮膜技术，结构是PVDF/PET/氟皮膜)、PPC(特殊处理PET/耐候PET)等。结构类型结构层次典型生产厂家TPT、KPKPVF/PET/PVF伊索、台虹、SFCPVDF/PET/PVDF肯博、康维明、赛伍TPE、KPEPVF/PET/PEVA(或PO)台虹、MadicoPVDF/PET/PEVA东洋铝、赛伍、海优威THV/PET/PEVA3MPET耐候PET/
4、PET/PO康维明、DNP涂覆型交联型涂覆层/PET/涂覆层哈氟龙涂覆层/PET/涂覆层中来、联合新材涂覆层/耐候PET/PET/PO日本开发中背板的材料背板的材料背板原材料背板原材料1.PET:聚聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯 乳白色或浅黄色高度结晶的聚合物。长期使用温度可达120，短期使用可耐150高温，可耐-70低温。但是在高温高湿环境中容易水解，在紫外光下容易发生光降解反应。1、有良好的力学性能，冲击强度是其它膜的3 5倍，耐折性能好2、具有优良的耐高低温性能3、耐油、耐脂肪、耐烯酸、烯碱。耐绝大多数溶剂4、水气透过率低，有优良的阻水、气、油及异味功能5、无毒、无味、卫生安全性能好
5、，可用于食品包装6、绝缘性能良好 耐水解性能差，在高温高湿环境中容易水 解， 在紫外照射下容易发生降解反映含氟材料含氟材料1PVF:PVF:聚氟乙聚氟乙烯烯2PVDF:PVDF:聚偏氟乙聚偏氟乙烯烯3ETFE:ETFE:乙乙烯烯-四氟乙四氟乙烯烯共聚共聚物物4ECTFE:ECTFE:乙乙烯烯-三氟三氟氯氯乙乙烯烯共聚物共聚物5THV:THV:四氟乙四氟乙烯烯-六氟丙六氟丙烯烯-偏氟乙偏氟乙烯烯共聚物共聚物 1.聚偏氟乙聚偏氟乙烯 优点： 氟材料除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能 缺点：粘接性能差，价格相对较高 PVF:
6、美国杜邦公司，杜邦公司的注册商标TEDLAR就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜(TPT结构背板中所指的T) PVDF最出名的是法国阿科玛公司，阿科玛的注册商标KYNAR就是现在光伏行业做背板最多的PVDF薄膜(KPK结构背板中所指的K)背板材料背板材料背板材料背板材料PE：聚乙：聚乙烯由乙烯聚合而成，是应用广泛的高分子材料。化学稳定性好，吸水性小，电绝缘性能优良。EVA：乙：乙烯-醋酸乙醋酸乙烯酯共聚物共聚物它的化学稳定性好，吸水性小，高透明，与各种界面均有高粘着力，熔点低、易流动，适用于各种玻璃的夹胶工艺。PA：聚：聚酰胺即尼胺即尼龙具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐
7、化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。此类背板常见的有奥地利的老牌背板公司Isovoltaic以及在市场上开始有动作的背板企业索拉菲斯优点：价格便宜，粘接性能好缺点：易黄变，沾灰聚酯类 丙烯类 热塑类原材料原材料粘合粘合剂固体胶乙酸乙酯70（固体胶溶解）乙酸乙酯溶解胶固化剂（成品胶水配制）背板材料背板材料双双组份聚氨份聚氨酯粘合粘合剂成分成分 主剂：聚酯型聚氨酯（OH） 固化剂:异氰酸根（NCO） 溶剂：酯类、酮类等 助剂:提高抗水解、抗UV性能等固化固化剂主剂主剂乙酸乙酯乙酸乙酯背板材料背板材料 粘接的原理
8、是粘合剂作用于两层膜材料的表面，因此除了粘合剂体系要稳定外，膜材料性能也直接影响粘接效果胶黏剂比例：有效的基团配比率比例：有效的基团配比率1溶剂：根据涂布方式的的要求溶剂：根据涂布方式的的要求2配置：搅拌、添加、水份配置：搅拌、添加、水份3粘度：固含量，根据涂布要求粘度：固含量，根据涂布要求4背板材料背板材料影响胶黏影响胶黏剂的主要因素的主要因素 电晕是膜表面处理的因素，目前主流均为电晕处理，甚至需要特定的等离子处理方式，通过高频电火花对膜表面冲击，一方面形成微小凹坑增加粘接的表面积，另一方面将薄膜表面分子的化学键打断，形成与粘合剂中活性链的交联反应，但电晕处理不能过度，否则造成膜表面损坏，同
9、样也会造成粘接性能的下降。故此膜复合前的表面处理极为关键，要求其处理设备（电晕或等离子）运行稳定，放电均匀一致，并达到相应的瓦特密度性，甚至合适的处理深度（可以从电晕电极的材质，电晕辊的材质，放电均匀程度，运行的可靠性等进行对比，并做出相应的设备选型 ）影响电晕：1.处理材料的宽幅 2.处理材料的厚度 3.处理电压、电流 4.环境的温湿度 5.处理膜的速度 背板工背板工艺背板工背板工艺胶水粘度胶水粘度812Mpa.s812Mpa.s、车速、车速1-40m/min1-40m/min、涂布厚度、涂布厚度10m10m常见的涂布方式对比常见的涂布方式对比上胶方式适用粘度速度范围涂布厚度光棍上胶100-
10、50000cp1-50m/min15-100m网纹辊上胶50-1000cp40-150m/min5-30m挤出式上胶50-20000cp1-150m/min10-80m示意图优点缺点1.采用高精度光辊上胶，涂布效果较好，精度高；2.不同幅宽原材料的涂布制成切换方便1.涂布均匀，且涂布量比较准确，胶水粘度大时易转移，涂布外观较好；2.全幅宽涂布，原料利用率高高1.涂布速度快，适合大批量生产；2.涂布幅宽固定，不存在溢胶现象，涂布外观较好1.胶槽两侧使用挡胶板，生产中磨损严重，边缘容易溢胶，造成残胶不良；2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大，尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶厚不足等不良1.涂布量
11、很难调节，且随机器的使用磨损使得涂布厚度越来越小；2. 胶水太稀时容易流淌造成横向或纵向的流水纹；3.两侧极易溢胶造成残胶不良1.涂布幅宽调节困难，每次制成切换需大量时间；2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大，尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶厚不足等不良背板工背板工艺放卷二放卷二复合复合干燥干燥涂布涂布一区一区收卷收卷二区二区三区三区四区四区五区五区六区六区七区七区八区八区九区九区十区十区放卷一放卷一工艺流程工艺流程 配液 放卷二放卷一 涂布 干燥 复合 收卷 熟化 半成品包装 分切 熟化 收卷 复合 干燥 涂布放卷二 配液背板工背板工艺 放卷采用双轴交替使用方法，正常涂布复合时，其中一轴正
12、常放卷，另一轴处于备用状态，等第一轴基材运行到结尾时，操作人员进行切换，备用轴开始放卷，以实现连续生产. 放料二为自动接片工艺。A轴和B轴的位置互换（180度翻转）由变频器。PLC自动控制，实现自动接片换轴程序。 放卷电机采用变频电机，与放卷牵引辊电位器连锁形成闭环张力控制，有效控制放卷张力。放卷轴心采用卡头方式更简洁实用，纠偏器可以自动检测调整基材边缘位置并反馈倒液压执行机构，整体移动放卷机架，达到纠偏的目的1.放卷张力2.卷径大小与设置数据3.放卷材料的正反面(复合面）4.材料对边是否一致背板工背板工艺 干燥过程控制是涂布生产的关键，否则溶剂残留过多，会引起背板双85老化测试中起泡，分层，
13、从而影响使用寿命，其重点是由涂布生产中各项工艺参数综合平衡来控制的干燥分区干燥分区预热区、烘干区、区、烘干区、缓冲区冲区温度温度设定定由低到高高至低由低到高高至低风量量由大至小，烘箱整体保持微由大至小，烘箱整体保持微负压状状态风嘴嘴条条缝式式风嘴嘴送送风方式方式导热油油锅炉加温，下炉加温，下压式吹式吹风背板工背板工艺 复合压合处利用高温热压的方式将涂布烘道干燥过的PET+胶黏剂与2#发送的PVDF/PEVA薄膜复合在一起，复合单元两侧压力要平稳、温度要均匀，以保证良好的复合外观和质量 PVDF/PEVA薄膜通过放卷轴放卷，放卷前薄膜必须进行离线的电晕处理，以增大膜材料的表面活性1.复合压力2.
14、复合对边3.复合温度4.复合表观背板背板设备 在线检测通过两个超高清探头检测复合过后的产品上是否有瑕疵现象，发现不良现象进行报警，检测人员把不良问题及米数填写到相应的记录上并反馈给下道工序 收卷复合好第一面的产品在收卷机处进行收卷，收卷后将单面产品室温静置（固化）48h，固化完成的半产品重复ai步骤完成双面涂布；1.记录不良现象2.收卷张力3.收卷锥度4.收卷卷径5.收卷对其度背板工背板工艺 熟化也叫固化，就是把已复合好的膜放进熟化室，使聚氨酯粘合剂的主剂、固化剂交联反映并被复合基材表面相互作用的过程。熟化的主要目的就是使主剂和固化剂再一定时间内充分反应，达到最佳复合强度；其次是去除低沸点的残
15、留溶剂，已酸乙酯等1.熟化的方式2.熟化的温湿度3.熟化的时间背板工背板工艺分切裁边由于涂布生产产品两边具有无胶部分，外观较差，且各个客户所需要的产品幅宽不一（正信990mm、海润992mm、尚德985mm、天合987mm、阿特斯973mm、英利990mm等等幅宽），所以分切时需要按照客户订单将产品分切成指定幅宽，同时为满足客户需求，可将去边后的产品按照客户指定长度分切成单张片材，片材的长度、宽度、冲孔大小都有客户指定。1.长度2.宽度3.收卷面4.毛边5.片边齐度6.开孔位置背板工背板工艺 包装卷材产品在检查外观的同时利用缠绕膜或PE袋将每小卷（100m）产品包裹严实，然后将产品装入特定纸箱
16、封装，而片材产品则需用牛皮纸包裹（100pcs每包）每托盘15包进行打包封装。1.包装方式2.产品标签3.打包的松紧背板缺陷背板缺陷原材料褶皱杂质麻点晶点涂布过程刷道褶皱杂质压印气泡刮伤常见缺陷种类常见缺陷种类背板缺陷背板缺陷定定义:复合膜表面沿MD向（纵向）线状无胶或少胶的现象原因分析原因分析:杂质或异物（大于过胶间隙）卡在涂布头上胶位置，导致涂布基材在该位置上无法上胶，形成间断或连续的拉丝异物来源：异物来源：内部来源外部来源涂布基材洁净度差，原材料带入杂质现场环境中的异物胶水中杂质或异物胶水固化产生的凝胶薄膜（PET/PVDF）撕裂碎片背板缺陷背板缺陷定定义:复合膜表面不规则的收缩隆起现象
17、原因分析：原因分析：内部原因外部原因薄膜厚度公差太大以及膜发生变形造成原材料褶皱或两侧张力不均复合辊处两侧的张力和压力不均匀涂布机主机速度和F膜放卷速度不匹配涂布机辊轮水平性差导致松紧边背板缺陷背板缺陷定定义:复合膜表面的鼓包现象原因分析：原因分析：复合辊处两侧的张力和压力不均匀，压合不实所致原材料表面有鼓包导致压合时不实上胶好的基材在烘道内溶剂挥发不够导致复合后内部溶剂挥发所致复合处两层薄膜错位后的纠偏导致气泡的产生背板缺陷背板缺陷定定义:复合膜内部含有异物的现象异物来源：异物来源：内部来源外部来源涂布基材洁净度差，原材料带入杂质现场环境中的异物胶水中杂质或异物胶水固化产生的凝胶背板缺陷背板缺陷定定义:复合膜表面针眼状的小凹坑，少而大叫麻点，多而小的通常叫橘皮原因分析：原因分析：基材上胶后进入涂布机烘道烘干过程中，由于起始温度过高或风速过大导致胶水中的溶剂迅速挥发形成针眼小孔，这些小孔经复合后表观在PVDF面上 不是所有的缺陷都必须得裁剪掉，我们需要根据客户的要求，在保证客户要求的前提下提高成品率，减少浪费谢谢您的观看张强张强2016/8/172016/8/17
