然而，隨著光伏電站年裝機(jī)量的持續(xù)攀升，一系列質(zhì)量問(wèn)題也逐漸浮出水面，其中光伏背板的問(wèn)題尤為突出，如開(kāi)裂、破損、分層、變色等。光伏組件的結(jié)構(gòu)中，背板是不可或缺的一部分，它位于太陽(yáng)能電池組件的背面，旨在保護(hù)電池片在惡劣環(huán)境中能夠持續(xù)工作25年甚至更久。因此，背板材料必須具備出色的耐候性、水汽阻隔性、電氣絕緣性、尺寸穩(wěn)定性以及易加工性和耐撕裂性。

在市場(chǎng)上，復(fù)合型背板因其外層氟膜的優(yōu)異致密性而成為主流選擇，盡管涂覆型背板仍占有一席之地，但無(wú)論哪種類型的背板，都離不開(kāi)含氟材料的保護(hù)。含氟材料之所以能夠受到如此青睞，與其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密不可分。C-F鍵的高鍵能、F原子的低極化率、高電負(fù)性和小范德華半徑等特點(diǎn)，使得內(nèi)層C-C鍵能夠得到有效的保護(hù)，從而賦予了含氟材料出色的穩(wěn)定性、耐候性和電氣絕緣性。

由表1可知，C-F鍵的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特點(diǎn)賦予了其卓越的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此具有較高的鍵能。這使得含氟材料相較于普通材料，更能抵御化學(xué)侵蝕、光輻照破壞以及氧老化。特別是在光伏背板的應(yīng)用中，含氟材料展現(xiàn)出了出色的耐日光長(zhǎng)期暴曬性能。
此外，根據(jù)愛(ài)因斯坦的光子能量理論，我們可以計(jì)算出不同波段紫外光所對(duì)應(yīng)的能量。表2詳細(xì)列出了紫外光的波長(zhǎng)及其能量劃分范圍。

由于C-F鍵的鍵能高達(dá)485kJ/mol，根據(jù)光子能量理論，我們可以推算出斷裂C-F鍵所需的最大波長(zhǎng)約為247nm。這意味著，理論上只有波長(zhǎng)小于247nm的紫外光才有可能破壞C-F鍵。然而，太陽(yáng)光中這部分紫外光的光子含量?jī)H占不到5%，而且經(jīng)過(guò)大氣層和臭氧層的吸收，到達(dá)地球表面的紫外光中幾乎已無(wú)247nm波長(zhǎng)的存在。因此，C-F鍵的含量，即氟元素的占比，成為了衡量結(jié)構(gòu)材料戶外耐候性的關(guān)鍵指標(biāo)。

在光伏背板領(lǐng)域，常用的氟膜材料包括PVDF膜（聚偏氟乙烯）、PVF膜（聚氟乙烯）、ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）、ECTFE膜（乙烯-偏氟乙烯共聚物）以及THV膜（四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物）等。然而，由于原料供應(yīng)和成本等因素的影響，ETFE、ECTFE和THV在光伏背板上的應(yīng)用尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。目前，PVDF膜和PVF膜是光伏背板上應(yīng)用最廣泛的兩類材料。

由于PVDF兼具出色的加工性、耐候性以及阻隔性，同時(shí)其商品化成本相對(duì)較低，因此非常適合作為光伏背板的耐候材料。與PVF相比，PVDF的含氟量更高，達(dá)到59%，從而賦予其更卓越的耐候性和耐粘污性。此外，PVDF的阻燃等級(jí)也更高，達(dá)到V0級(jí)別，且發(fā)煙量較少。其分子偶極矩較大，易于結(jié)晶，使得相同厚度的PVDF薄膜透水率僅為PVF薄膜的約十分之一。更值得一提的是，PVDF薄膜的加工性極佳，熔融溫度與熱分解溫度之間的差值高達(dá)170℃，無(wú)需添加潛溶劑或共聚改性即可形成良好的薄膜，成為含氟塑料中加工最為簡(jiǎn)便的品種。

相比之下，PVF膜（聚氟乙烯膜）雖然也具有一定的耐候性，但其純態(tài)時(shí)呈半透明狀，對(duì)紫外線的阻隔能力較弱，通常需要加入無(wú)機(jī)填料來(lái)增強(qiáng)這一性能。然而，由于PVF分子的熔點(diǎn)與分解溫度相近，僅有20℃的差距，這使得熱熔加工變得困難。因此，通常采用一種稱為“糊式加工法”的特殊工藝來(lái)處理PVF膜，即通過(guò)加入潛溶劑降低其熔點(diǎn)進(jìn)行加工。但這種工藝會(huì)在膜內(nèi)殘留潛溶劑，導(dǎo)致商品化的PVF膜表面存在大量空隙并呈灰色，實(shí)際含氟量也僅有約29%，遠(yuǎn)低于某些新聞中所聲稱的41%。此外，PVF膜對(duì)油脂、有機(jī)溶劑和堿類物質(zhì)具有良好的耐受性，但不耐濃鹽酸、硫酸、硝酸和氨水的侵蝕。

圖1展示了PVDF膜與PVF膜在UVB 150KWH老化后的對(duì)比情況?？梢钥闯?，經(jīng)過(guò)老化的PVDF膜（30μm）表面保持完好，無(wú)粉化現(xiàn)象，而PVF膜（38μm）則已出現(xiàn)明顯的粉化。這進(jìn)一步印證了PVDF在耐候性方面的卓越表現(xiàn)。

PMMA，一種剛性硬質(zhì)的無(wú)色透明塑料，具有出色的綜合力學(xué)性能、介電性、電絕緣性以及抗電弧性，因此被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如人造大理石、導(dǎo)光板、鏡頭制造等。在PVDF膜的加工過(guò)程中，PMMA常被用作助劑，以增強(qiáng)PVDF膜的易加工性和粘結(jié)性。同時(shí)，通過(guò)添加高遮蔽性的鈦白粉，可以有效避免PMMA直接暴露在陽(yáng)光下，進(jìn)一步提升PVDF膜的性能。

在市場(chǎng)上，PVDF膜的主流厚度包括20、22.5、25和30μm等幾種，而PVF膜則主要限于38μm和25μm兩種厚度。這種差異主要?dú)w因于各自的制造能力。PVDF膜的熱熔加工方式靈活，可以通過(guò)調(diào)整設(shè)備口模間隙來(lái)輕松調(diào)整厚度；而PVF的糊式加工法則受到設(shè)備限制，只能生產(chǎn)特定厚度，無(wú)法滿足更多樣化的需求。

因此，盡管PVF膜在某些方面具有一定的耐候性，但其厚度的局限性和加工難度使得其市場(chǎng)份額在逐年減少。相比之下，PVDF膜則能夠根據(jù)背板的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行定制，靈活調(diào)整厚度和性能，從而更好地滿足背板的性能和價(jià)格要求。此外，隨著光伏組件回收問(wèn)題的日益受到關(guān)注，PVDF膜在環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)也日益凸顯。

綜上所述，PVDF膜憑借其出色的耐候性、加工性以及環(huán)保優(yōu)勢(shì)，已成為主流背板廠和組件廠的首選材料。
含氟材料，如PVDF膜，由于其獨(dú)特的C-F鍵結(jié)構(gòu)，往往難以被分解和回收。然而，杭州福膜公司卻創(chuàng)新地研發(fā)出了PVDF膜背板的回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)含PVDF膜背板的100%回收再利用，從而賦予了PVDF膜背板顯著的綠色環(huán)保屬性。相比之下，PVF膜由于其熔點(diǎn)和分解溫度接近，使得其回收變得困難重重，這無(wú)疑為PVF背板的回收帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。

PVDF膜的耐候性和阻燃性都得益于其C-F鍵的獨(dú)特性質(zhì)。因此，在選擇PVDF膜時(shí)，應(yīng)首要關(guān)注其氟含量。同時(shí)，選擇有品牌知名度、出貨穩(wěn)定性和一定市場(chǎng)份額的制造商也是至關(guān)重要的。目前市場(chǎng)上的PVDF膜制造商包括ARKEMA、SKC、杭州福膜、上海申源等。

綜上所述，PVDF膜在耐紫外、阻燃以及水汽透過(guò)率等方面均展現(xiàn)出優(yōu)于PVF膜的耐候性。然而，市場(chǎng)上也存在著一些配方和工藝穩(wěn)定性不佳、含氟量較低的PVDF膜廠家，這可能會(huì)增加光伏組件的使用風(fēng)險(xiǎn)。因此，選擇具備一定市場(chǎng)份額和品牌實(shí)力的PVDF膜制造商是必不可少的。
至此，我們對(duì)PVDF膜及其在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用有了更全面的了解。PVDF膜憑借其獨(dú)特的C-F鍵結(jié)構(gòu)和顯著的綠色環(huán)保屬性，在光伏組件中發(fā)揮著不可或缺的作用。然而，市場(chǎng)上仍存在一些品質(zhì)參差不齊的PVDF膜廠家，選擇時(shí)需謹(jǐn)慎。因此，推薦選擇具備一定市場(chǎng)份額和品牌實(shí)力的制造商，以確保光伏組件的安全與性能。
在屋面狀況良好的情況下，采用輕質(zhì)光伏組件產(chǎn)品具有顯著優(yōu)勢(shì)。這些組件能夠靈活適配廠房的不同屋面類型，實(shí)現(xiàn)多樣化的安裝方式，同時(shí)確保不破壞原有屋面結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)組件相比，輕質(zhì)光伏組件省去了繁瑣的結(jié)構(gòu)加固環(huán)節(jié)，為低荷載廠房屋面提供了既經(jīng)濟(jì)又安全的光伏解決方案。因此，在工商業(yè)光伏市場(chǎng)中，輕質(zhì)光伏組件已成為不可或缺的重要力量。