装备|帝斯曼尚善：开启高性能绿色环保模式

　　开启高性能绿色环保模式

　　帝斯曼尚善APE背板通过技术评审

　　中国电力报 中电新闻网 见习记者 白明琴

　　“现有的TPT、KPK、TPE等背板产品，其中间层仍都采用双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料，耐光、湿热老化能力差。”帝斯曼尚新材料科技有限公司（简称“帝斯曼尚善”）善副总经理蔡书义表示，当前含氟背板在我国市场中的应用占比高达70%以上，含氟背板带来的环境污染问题将会日益凸显。APE背板在克服以往产品耐光、湿热老化能力差缺点的同时，实现了绿色环保。

　　背板是太阳能电池（光伏）组件的重要组成部分，用以在户外环境中保护组件不受水汽侵蚀，需具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性。近日，帝斯曼尚善的APE背板通过了由中国可再生能源学会光伏专委会组织的产品技术评审。在评审会上，该专委会秘书长吕芳表示，目前作为清洁能源的太阳能发电技术备受各国青睐。然而，对于支撑实现太阳能生产的技术在不断提升性能的同时，其本身是否绿色环保，同样值得深入思考。

　　技术指标优于现行标准

　　“在日照充足的西部地区，在光伏组件寿命期内背板所接受的紫外累计辐照量高达300千瓦时/平方米以上，APE背板的空气面和E面都通过了国家光伏质检中心UV330千瓦时/平方米老化测试，其断裂伸长率保持率大于60%，耐紫外辐照性能佳。”蔡书义接受中国电力报记者采访时说，APE背板通过采用尼龙PA12和改性聚烯烃合金材料，克服了以往材料耐光、湿热老化能力差的不足，耐老化、电气绝缘性、阻水性、反射率均优于现行标准，实现了高性能的背板产品。

　　另外，紫外湿热叠加测试对背板材料可靠性评估更有意义。APE背板在紫外湿热叠加60千瓦时/平方米测试中，两个方向的断裂伸长率保持率大于70%，耐紫外湿热综合环境老化能力强。

　　实际上，在使用时背板会接触大量紫外辐照，若耐紫外老化性不佳就会有脱层、开裂、失效风险。光伏组件的使用寿命通常是25年，在光伏电站运营后期，背板材料老化将成为影响其寿命的关键因素，因此要求背板具备极佳的耐光、湿热老化性能。此前，背板普遍采用PET材料，其绝缘、阻水性佳，成本较低，但耐光、湿热老化能力差。为此，杜邦开发了以PVF薄膜（商品名为Tedlar，简称T膜）贴合在PET两侧，形成TPT结构，是至今使用时间最长的背板结构。但是T膜并不能完全阻隔紫外线，且阻水能力弱，内层T膜与EVA粘合性不佳，长期使用有脱层、PET脆化开裂的风险。

　　“背板反射率提升有助于提高组件发电功率，而水汽进入则会导致组件功率衰减，同时其绝缘性能好坏关乎组件安全。这些都是背板研发设计时需要重点考虑的技术指标。”蔡书义介绍，APE背板在这些方面都表现出了优良的性能。在380~1100纳米波长范围内，APE背板的平均反射率大于93%，高于现有背板70%~80%的平均反射率。测试数据显示，在标准条件（38摄氏度，90%相对湿度)下，APE背板水汽透过率为0.64克/平方米每天，远低于现有背板1.5~2.5克/平方米每天的平均水平。1500伏组件能降低光伏发电成本，是未来光伏技术的发展方向。现有AnarMat1000A（PFB10）、AnarMat1500安（PFB12）两种规格的APE背板，局部放电电压（PD）分别大于1200伏和1500伏，另外其相对漏电起痕指数（CTI）大于等于600伏，安全性高。

　　绿色环保易于回收

　　“‘十三五’期间，国内光伏市场装机总量将达到105吉瓦，若以1兆瓦装机的背板用量6000平方米计算，国内光伏背板用量将达6.3亿平方米。若按照现有70%以上为含氟背板，含氟背板用量或达4.4亿平米。”帝斯曼(中国)有限公司项目技术经理朱红军表示，现有组件大部分仍采用含氟背板作封装材料，碳氟化合物化学结构异常牢固，若掩埋处理1000年内都无法被降解，若燃烧就会释放出剧毒氟化氢气体──通常百万分之一浓度的氟化氢即会对人和动物产生皮肤和肺部灼伤，电站一旦发生火灾，就会对人身安全造成严重危害。

　　朱红军表示，对于含氟背板回收问题，世界范围内尚无有效的解决方案，若如此发展下去，由组件应用产生的环境污染问题将会越来越严峻。对此，欧洲WEEE已经明确，在2018年8月15日以后，光伏组件将被列入强制回收范围。另外，通过涂覆复合工艺生产的含氟背板含有热固性胶水，在组件报废后其无法被重新塑化回收。“APE背板不含氟材料、不含热固性胶水，易于回收再利用。”他说，通过解决以上问题，APE背板在分布式或人口密集区的光伏电站应用时更具安全性。

赵雅君