光伏前板和背板是光伏組件用于實(shí)現(xiàn)保護(hù)電池片、透光、封裝的重要組成部分。一般地，光伏背板多為PET基的高分子材料，而前板大部分為光伏玻璃。但是，隨著應(yīng)用場景要求的變化和技術(shù)的進(jìn)步，高分子基材的光伏前板也越來越受到光伏行業(yè)的重視，相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)也越來越多。

光伏背板

光伏背板是太陽能光伏電池板的關(guān)鍵光伏封裝材料，光伏背板與光伏組件的外部環(huán)境有著大面積的接觸，在面臨濕熱、干熱和強(qiáng)紫外線等惡劣環(huán)境下，不僅對光伏組件的性能保持保持至關(guān)重要，而且對保證光伏組件長期的運(yùn)行可靠性也非常重要。

光伏背板主要有三層，外層多為含氟聚合薄膜，具有很好抗環(huán)境腐蝕能力；中層為PET層，具有良好絕緣性能，內(nèi)層與EVA等具有很好粘結(jié)作用。

光伏背板位于光伏組件背面，對電池片起到保護(hù)、支撐作用，其良好的耐候性、阻水性、耐腐蝕性和絕緣性等，既能夠?qū)⒐夥l(fā)電組件與潛在的巨大壓力下的光伏環(huán)境隔離，又能夠有效保護(hù)和支撐電池片。

背板種類

根據(jù)是否含氟可以將背板分為雙面氟膜背板、單面氟膜背板和不含氟背板，具體種類如下：

雙面氟膜復(fù)合背板

①TPT型背板(PVF/PET/PVF)

市面上雙面含氟背板中最常見的類型，采用復(fù)合工藝，將美國杜邦公司生產(chǎn)的Tedlar?牌PVF氟膜與中間層PET基膜通過膠粘劑復(fù)合在一起。

內(nèi)層氟材料保護(hù)PET免受紫外線腐蝕，同時(shí)經(jīng)過特殊處理與封裝膠膜更好的粘結(jié)，外層氟材料保護(hù)組件背面免受濕、熱、紫外線侵蝕。

②KPK型背板(PVDF/PET/PVDF)

相比TPT，區(qū)別在于內(nèi)外層氟膜采用PVDF薄膜代替了PVF薄膜，其突出特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高，耐輻照性好，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在室溫下不被酸、堿、強(qiáng)氧化劑和鹵素所腐蝕。

該類型背板最初是由采用法國阿科瑪公司生產(chǎn)的Kynar?牌PVDF氟膜制成的KPK?背板而被熟知。

③KPF型背板(PVDF/PET/氟皮膜)

一面采用復(fù)合工藝將PVDF氟膜通過膠粘劑復(fù)合于PET基膜，另一面采用流延制膜工藝將混入二氧化鈦的含氟樹脂緊密均勻涂覆于PET基膜的涂層，該涂層經(jīng)高溫熟化后形成與PET基膜有自粘性的含氟薄膜，區(qū)別于易脫落的氟涂料涂層。

該氟膜達(dá)到國外氟膜產(chǎn)品耐紫外、阻水等高性能要求的同時(shí)，價(jià)格顯著降低。

單面氟膜復(fù)合背板

①TPE型背板(PVF/PET/PE)

主要是以PE(聚烯烴類薄膜)替代內(nèi)層氟膜，由于單面含氟，其保護(hù)性能不如TPT結(jié)構(gòu)，難以經(jīng)受長期抗紫外老化考驗(yàn)，但成本比TPT結(jié)構(gòu)低。

②KPE型背板(PVDF/PET/PE)

主要是以PE(聚烯烴類薄膜)替代內(nèi)層氟膜，由于單面含氟，其保護(hù)性能不如KPK型背板，難以經(jīng)受長期抗紫外老化考驗(yàn)，但成本比FPF結(jié)構(gòu)低。

無氟背板

PPE型背板：通常外層PET需要進(jìn)行抗紫外耐候的強(qiáng)化處理，通過膠粘劑粘合而成。其抗?jié)駸?、干熱、紫外等性能相對較差，主要應(yīng)用于耐候性要求相對較低的光伏組件上。

光伏前板

傳統(tǒng)的光伏正面封裝材料多為玻璃，其強(qiáng)度高、透光性好，但重量較重、不能發(fā)生大的彎曲。高分子材料作為前板材料代替玻璃越來越受到關(guān)注，特別是應(yīng)用在輕質(zhì)和柔性組件的封裝結(jié)構(gòu)中，豐富了光伏組件的應(yīng)用場景。

前板材料必須具有高透明度，有時(shí)需要添加穩(wěn)定的化學(xué)添加劑，包括紫外吸收劑等。

透明前板除了要有良好的透光度和抗紫外性能外，還需要提供一定的機(jī)械強(qiáng)度，抗風(fēng)、抗冰雹沖擊等耐候性和其他封裝材料相匹配的熱膨脹系數(shù)。 典型的前板材料有ETFE、氟碳樹脂、PVF、PVDF等。

前板的失效模式與背板基本相似，但與背板不同的是，變色和分層因?yàn)榻档土送腹饴?，所以會直接?dǎo)致光學(xué)損失，從而影響組件功率。

目前，應(yīng)用在輕質(zhì)組件上的前板結(jié)構(gòu)主要有兩種：

一種是氟碳樹脂/PET復(fù)合的透明前板，其結(jié)構(gòu)和性能類似于背板；

另一種是采用ETFE/玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。

有研究基于單晶硅光伏組件設(shè)計(jì)了一種具有剛性、輕量化、抗冰雹沖擊和機(jī)械負(fù)載的輕質(zhì)組件，并改善了其美觀度。在意外掉落時(shí)組件不會損壞，減少了安裝過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

其前蓋板選用ETFE聚合物，通過復(fù)合背板為整個(gè)組件提供了剛性支撐。研究表明其制備的輕質(zhì)組件能抵抗冰雹和2400Pa的機(jī)械載荷。

來源：  艾邦光伏網(wǎng)