光伏电池是将太阳能转化爲电能的重要部件，其次要由钢化玻璃、晶硅电池片、EVA胶膜、背膜、铝边框、接线盒等部件组成。其中，背膜是光伏电池组件封装的重要部分，对电池片起维护和支撑的作用，要求其具有杰出的耐候功能（耐干冷、紫外）、电气绝缘性、水气阻隔性及尺寸波动性等功能。

目前主流的光伏背膜爲TPT构造，T是早由杜邦公司开发的PVF（聚氟乙烯）Tedllar，P是PET，由于PVF具有的耐紫外功能，而PET具有杰出的电气绝缘和水气阻隔功能，因而这种3膜复合的构造能无效保证其25年的运用寿命。但由于PVF膜由杜邦垄断，本钱较高，且供给量无限。

爲了打破这一垄断，阿科玛、苏威、3M等公司推出了PVF替代膜PVDF（聚偏氟乙烯），爲了进一步降低本钱，有些背膜厂商将2层氟膜变成1层以及呈现了工艺更简洁的氟涂层背膜。近年来，爲了消弭对氟膜的依赖，日本曾经开端研制耐候型PET，经过改性PET与普通PET膜的多层复合制备耐候性良好的光伏背膜，此技术已成爲日本的主流技术了。

无论是TPT构造、TPE构造（E爲乙烯-乙酸乙烯酯共聚物）还是采取涂覆及无氟构造，光伏背膜中都有一项不可短少的组分PET，由于背板在电池的上面，因而紫外辐射较弱，另外对含氟背膜而言，氟膜可以无效地阻挠紫外辐射，故PET膜次要起水气阻隔和电气绝缘的作用。

但PET在干冷环境中易发作降解从而招致脱层、龟裂、气泡和变黄等景象，终使光伏电池的输入功率降低、运用寿命下降。因而对PET干冷功能的研讨将有助于找出进步其耐干冷功能的办法，目前已有不少学者及光伏相关公司在这方面展开了研讨。

1、PET耐干冷功能研讨

1.1、PET干冷老化机理

PET的干冷老化进程次要是PET分子链在干冷条件下发作水解及相应聚集态变化的进程。PET主链上的酯键是聚酯发作干冷老化的基因，当有水分存在时，PET分子链2端生动的羧基将诱发和减速酯键的水解进程，而温度的降低则会进一步的减速此进程。

干冷老化初期水分在PET外表吸附，迟缓浸透，由于随着工夫延伸，水对PET的刻蚀和溶剂化作用，PET的结晶度逐步降低，其外表微孔和龟裂添加，与此同时PET分子链中酯键遭到水分子攻击而发作断裂，构成分子链更短的PET，在水增速的作用下结晶度进一步添加，PET脆性添加，水分向PET外部浸透减速，以上进程不时反复，终使PET得到原有的力学功能和水气阻隔功能。而温度的降低，一方面减速PET结晶，从而添加其龟裂水平；另外还添加了端羧基的生动性，减速水解反响的发作。

1.2、进步PET耐干冷功能办法

由聚酯干冷老化机理可知，PET分子链中的酯键和端羧基是水解中的关键要素，因而PET耐干冷功能的进步方式次要有2条道路，一是降低酯键的含量；二是增加端羧基的含量。

条道路次要是经过聚酯聚合进程中参加第三组分，增加分子链中酯键的含量，引入耐水解功能更高的化学键或物质。如专利CN102898632A发布了在PET聚合进程中引入一定量的聚乙二醇，使其嵌段散布于聚酯分子链中，由于聚乙二醇醚键构造比酯键构造耐水解性更强，因而能进步所得共聚酯的耐水解功能，另外爲进一步的进步其耐水解功能，还引入了苯环上含3个取代基的苯甲酸类化合物，在共聚酯中能构成3支链构造。东丽在其专利CN101186688A中发布了一种具有优异耐水解功能的阻燃聚酯，由于通常参加磷阻燃成分后，聚酯的耐水解功能会大大降低，该专利在聚合进程参加了萘二酸组分，引入耐水解功能更高的萘基，无效地进步了聚酯的耐水解功能。

此办法缺乏之处是第三组分的参加一定水平会对聚酯的物理机器功能和加工功能发生影响，因而目前主流的进步聚酯耐水解功能的办法还是经过引入活性基团与聚酯中的端羧基反响构成波动的基团，从而进步聚酯的耐水解功能。通常可以参加的物质有环氧化合物或碳化二亚胺类化合物。专利CN1312237A发布了一种应用含环氧基和氨基等高分子型封端剂制备的耐水解聚酯。封端剂基准质量分数在（0.05～10%），由于封端剂分子质量较高，在熔融混炼进程中不易分解，封端效率更高，因而制备的聚酯具有较高的耐水解功能。

东丽专利CN101955579A发布了一种经过参加含有反响活性官能团的硅烷偶联剂化合物、碳化二亚胺化合物、噁唑啉化合物中恣意一种封端剂制备的耐水解聚酯，其中封端剂质量分数爲（0.01～10）%。国外也有不少专利报道采用环氧化合物或碳化二亚胺类化合物作爲封端剂制备耐水解聚酯。如美国专利第5763568号、第6974846号专利等。

论文方面魏文良在用于光伏电池背板的抗老化PET薄膜研制一文中选用了台湾产的F-11和英国产的P-1002种封端剂，实验后果显示P-100虽然能制备耐水解老化良好的聚酯，但加工进程中易分解并释放安慰性气息的气体，而F-11不只能制备耐水解老化功能的聚酯，而且加工功能也良好。

从查阅的专利以及相关的论文研讨可知环氧化合物或碳化二亚胺类化合物等封端剂属低分子型，耐热功能差，在混炼进程中易分解挥发，所以要达相应使用要求就需求添加过量的封端剂，而封端剂的价钱较高，这样就在一定水平上会限制该类封端剂的使用。

1.3、光伏PET背膜干冷功能表征

目前光伏背膜消费商的耐干冷功能测试通常是将PET膜在干冷老化箱中老化一定工夫后察看其外观变化来调查的，如能否分层、气泡以及色值b值的变化等。干冷条件爲85℃，85%HＲ，老化工夫1000h。爲了更进一步地掌握干冷老化后老化水平和相关功能的变化，学术研讨中会在老化不同工夫（500h，1000h，1500h，2000h等一系列老化工夫）后做其他测试。

如干冷老化后的力学功能测试、结晶度测试、红外测试以及外表张力测试等。如唐景、王莉辨别在其研讨中将光伏背膜在85℃，85%HＲ下干冷老化500h，1000h，1500h，2000h后，对PET膜停止了力学测试、DSC测试和红外功能测试，测试后果标明PET膜老化后其力学功能、分子质量及结晶度是互相影响的，结晶度在38%以下时，背膜仍具有良好的维护和支撑功能。

由于多层复合膜中PET膜是与其他膜经过EVA胶膜衔接在一同的，膜外表张力的大小则决议了膜间的结合才能大小，因而李茜茜在其研讨中还测试了老化后PET膜的外表张力的变化，研讨标明干冷老化500h后，外表张力由48dyn/cm下降至42dyn/cm，1500h则下降至36dyn/cm以下了，外表张力的变化与电晕处置和PET水解有亲密关系，初期次要是电晕效果生效招致，前期水解水平添加，PET分子链变短，分子构造发作变化，外表张力也就随之下降了。

2、结语

目前市场上光伏背膜的构造次要分爲TPT、TPE、氟涂层以及PET多层复合构造。由于氟膜制备技术次要由国外垄断，除使用于范畴会采用氟膜复合外，从本钱和使用效果来看，运用氟涂层和PET多层复合构造也是能满足运用需求。随着光伏电能在整个动力体系占比的不时进步，以及使用范畴的扩展和不时细化，对无氟光伏背膜的需求也将进一步进步。

而相较于含氟背膜而言，则对另外2种构造中的PET膜的耐干冷功能将提出更高的要求。我国曾经成爲了全球大的光伏电池组件需求和消费基地，在氟膜技术短期无法攻克的状况下，开展无氟多层PET背膜将是一种趋向。