光伏電池是將太陽能轉(zhuǎn)化爲(wèi)電能的重要部件，其次要由鋼化玻璃、晶硅電池片、EVA膠膜、背膜、鋁邊框、接線盒等部件組成。其中，背膜是光伏電池組件封裝的重要部分，對電池片起維護(hù)和支撐的作用，要求其具有杰出的耐候功能（耐干冷、紫外）、電氣絕緣性、水氣阻隔性及尺寸波動性等功能。

目前主流的光伏背膜爲(wèi)TPT構(gòu)造，T是早由杜邦公司開發(fā)的PVF（聚氟乙烯）Tedllar，P是PET，由于PVF具有的耐紫外功能，而PET具有杰出的電氣絕緣和水氣阻隔功能，因而這種3膜復(fù)合的構(gòu)造能無效保證其25年的運(yùn)用壽命。但由于PVF膜由杜邦壟斷，本錢較高，且供給量無限。

爲(wèi)了打破這一壟斷，阿科瑪、蘇威、3M等公司推出了PVF替代膜PVDF（聚偏氟乙烯），爲(wèi)了進(jìn)一步降低本錢，有些背膜廠商將2層氟膜變成1層以及呈現(xiàn)了工藝更簡潔的氟涂層背膜。近年來，爲(wèi)了消弭對氟膜的依賴，日本曾經(jīng)開端研制耐候型PET，經(jīng)過改性PET與普通PET膜的多層復(fù)合制備耐候性良好的光伏背膜，此技術(shù)已成爲(wèi)日本的主流技術(shù)了。

無論是TPT構(gòu)造、TPE構(gòu)造（E爲(wèi)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物）還是采取涂覆及無氟構(gòu)造，光伏背膜中都有一項不可短少的組分PET，由于背板在電池的上面，因而紫外輻射較弱，另外對含氟背膜而言，氟膜可以無效地阻撓紫外輻射，故PET膜次要起水氣阻隔和電氣絕緣的作用。

但PET在干冷環(huán)境中易發(fā)作降解從而招致脫層、龜裂、氣泡和變黃等景象，終使光伏電池的輸入功率降低、運(yùn)用壽命下降。因而對PET干冷功能的研討將有助于找出進(jìn)步其耐干冷功能的辦法，目前已有不少學(xué)者及光伏相關(guān)公司在這方面展開了研討。

1、PET耐干冷功能研討

1.1、PET干冷老化機(jī)理

PET的干冷老化進(jìn)程次要是PET分子鏈在干冷條件下發(fā)作水解及相應(yīng)聚集態(tài)變化的進(jìn)程。PET主鏈上的酯鍵是聚酯發(fā)作干冷老化的基因，當(dāng)有水分存在時，PET分子鏈2端生動的羧基將誘發(fā)和減速酯鍵的水解進(jìn)程，而溫度的降低則會進(jìn)一步的減速此進(jìn)程。

干冷老化初期水分在PET外表吸附，遲緩浸透，由于隨著工夫延伸，水對PET的刻蝕和溶劑化作用，PET的結(jié)晶度逐步降低，其外表微孔和龜裂添加，與此同時PET分子鏈中酯鍵遭到水分子攻擊而發(fā)作斷裂，構(gòu)成分子鏈更短的PET，在水增速的作用下結(jié)晶度進(jìn)一步添加，PET脆性添加，水分向PET外部浸透減速，以上進(jìn)程不時反復(fù)，終使PET得到原有的力學(xué)功能和水氣阻隔功能。而溫度的降低，一方面減速PET結(jié)晶，從而添加其龜裂水平；另外還添加了端羧基的生動性，減速水解反響的發(fā)作。

1.2、進(jìn)步PET耐干冷功能辦法

由聚酯干冷老化機(jī)理可知，PET分子鏈中的酯鍵和端羧基是水解中的關(guān)鍵要素，因而PET耐干冷功能的進(jìn)步方式次要有2條道路，一是降低酯鍵的含量；二是增加端羧基的含量。

條道路次要是經(jīng)過聚酯聚合進(jìn)程中參加第三組分，增加分子鏈中酯鍵的含量，引入耐水解功能更高的化學(xué)鍵或物質(zhì)。如專利CN102898632A發(fā)布了在PET聚合進(jìn)程中引入一定量的聚乙二醇，使其嵌段散布于聚酯分子鏈中，由于聚乙二醇醚鍵構(gòu)造比酯鍵構(gòu)造耐水解性更強(qiáng)，因而能進(jìn)步所得共聚酯的耐水解功能，另外爲(wèi)進(jìn)一步的進(jìn)步其耐水解功能，還引入了苯環(huán)上含3個取代基的苯甲酸類化合物，在共聚酯中能構(gòu)成3支鏈構(gòu)造。東麗在其專利CN101186688A中發(fā)布了一種具有優(yōu)異耐水解功能的阻燃聚酯，由于通常參加磷阻燃成分后，聚酯的耐水解功能會大大降低，該專利在聚合進(jìn)程參加了萘二酸組分，引入耐水解功能更高的萘基，無效地進(jìn)步了聚酯的耐水解功能。

此辦法缺乏之處是第三組分的參加一定水平會對聚酯的物理機(jī)器功能和加工功能發(fā)生影響，因而目前主流的進(jìn)步聚酯耐水解功能的辦法還是經(jīng)過引入活性基團(tuán)與聚酯中的端羧基反響構(gòu)成波動的基團(tuán)，從而進(jìn)步聚酯的耐水解功能。通常可以參加的物質(zhì)有環(huán)氧化合物或碳化二亞胺類化合物。專利CN1312237A發(fā)布了一種應(yīng)用含環(huán)氧基和氨基等高分子型封端劑制備的耐水解聚酯。封端劑基準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在（0.05～10%），由于封端劑分子質(zhì)量較高，在熔融混煉進(jìn)程中不易分解，封端效率更高，因而制備的聚酯具有較高的耐水解功能。

東麗專利CN101955579A發(fā)布了一種經(jīng)過參加含有反響活性官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑化合物、碳化二亞胺化合物、噁唑啉化合物中恣意一種封端劑制備的耐水解聚酯，其中封端劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)爲(wèi)（0.01～10）%。國外也有不少專利報道采用環(huán)氧化合物或碳化二亞胺類化合物作爲(wèi)封端劑制備耐水解聚酯。如美國專利第5763568號、第6974846號專利等。

論文方面魏文良在用于光伏電池背板的抗老化PET薄膜研制一文中選用了臺灣產(chǎn)的F-11和英國產(chǎn)的P-1002種封端劑，實(shí)驗后果顯示P-100雖然能制備耐水解老化良好的聚酯，但加工進(jìn)程中易分解并釋放安慰性氣息的氣體，而F-11不只能制備耐水解老化功能的聚酯，而且加工功能也良好。

從查閱的專利以及相關(guān)的論文研討可知環(huán)氧化合物或碳化二亞胺類化合物等封端劑屬低分子型，耐熱功能差，在混煉進(jìn)程中易分解揮發(fā)，所以要達(dá)相應(yīng)使用要求就需求添加過量的封端劑，而封端劑的價錢較高，這樣就在一定水平上會限制該類封端劑的使用。

1.3、光伏PET背膜干冷功能表征

目前光伏背膜消費(fèi)商的耐干冷功能測試通常是將PET膜在干冷老化箱中老化一定工夫后察看其外觀變化來調(diào)查的，如能否分層、氣泡以及色值b值的變化等。干冷條件爲(wèi)85℃，85%HＲ，老化工夫1000h。爲(wèi)了更進(jìn)一步地掌握干冷老化后老化水平和相關(guān)功能的變化，學(xué)術(shù)研討中會在老化不同工夫（500h，1000h，1500h，2000h等一系列老化工夫）后做其他測試。

如干冷老化后的力學(xué)功能測試、結(jié)晶度測試、紅外測試以及外表張力測試等。如唐景、王莉辨別在其研討中將光伏背膜在85℃，85%HＲ下干冷老化500h，1000h，1500h，2000h后，對PET膜停止了力學(xué)測試、DSC測試和紅外功能測試，測試后果標(biāo)明PET膜老化后其力學(xué)功能、分子質(zhì)量及結(jié)晶度是互相影響的，結(jié)晶度在38%以下時，背膜仍具有良好的維護(hù)和支撐功能。

由于多層復(fù)合膜中PET膜是與其他膜經(jīng)過EVA膠膜銜接在一同的，膜外表張力的大小則決議了膜間的結(jié)合才能大小，因而李茜茜在其研討中還測試了老化后PET膜的外表張力的變化，研討標(biāo)明干冷老化500h后，外表張力由48dyn/cm下降至42dyn/cm，1500h則下降至36dyn/cm以下了，外表張力的變化與電暈處置和PET水解有親密關(guān)系，初期次要是電暈效果生效招致，前期水解水平添加，PET分子鏈變短，分子構(gòu)造發(fā)作變化，外表張力也就隨之下降了。

2、結(jié)語

目前市場上光伏背膜的構(gòu)造次要分爲(wèi)TPT、TPE、氟涂層以及PET多層復(fù)合構(gòu)造。由于氟膜制備技術(shù)次要由國外壟斷，除使用于范疇會采用氟膜復(fù)合外，從本錢和使用效果來看，運(yùn)用氟涂層和PET多層復(fù)合構(gòu)造也是能滿足運(yùn)用需求。隨著光伏電能在整個動力體系占比的不時進(jìn)步，以及使用范疇的擴(kuò)展和不時細(xì)化，對無氟光伏背膜的需求也將進(jìn)一步進(jìn)步。

而相較于含氟背膜而言，則對另外2種構(gòu)造中的PET膜的耐干冷功能將提出更高的要求。我國曾經(jīng)成爲(wèi)了全球大的光伏電池組件需求和消費(fèi)基地，在氟膜技術(shù)短期無法攻克的狀況下，開展無氟多層PET背膜將是一種趨向。