太阳能光伏电池的材料（太阳能光伏电池中的PVDF）

2020年5月，亚马逊公司宣布在中国、澳大利亚和美国打造五个新的太阳能项目，其中中国的太阳能项目位于山东，预计每年能提供128,000百万瓦特时清洁能源。

为了应对气候变化，新能源已被越来越多的国家和人员认同。

太阳能光伏的构成

太阳能发电，是利用太阳光的辐照能量通过光伏特性转换成直流电的发电方式。通过满足一定照度条件的光照度，输出电压产生电流，被称为太阳能光伏。

太阳能光伏主要应用在光伏电站、汽车配套、石油海洋设备供电、灯具电源、通讯/通信领域、交通领域、大型建筑物用灯供电等。

除此之外，太阳能光伏技术向还向民生领域广泛拓展。位于青藏高原的龙羊峡大坝太阳能公园，是世界上最大的太阳能发电场之一，面积超过10平方英里。公园有400万个太阳能电池板，总装机容量为850MWp，可以为150000 - 200000户家庭供电。2018年的浙江十方面民生实事中，其中有新增屋顶光伏装机100万千瓦。2021年08月，广东省宣布电力投资22.5亿元，建设500MW整区屋顶分布式光伏发电项目。

龙羊峡大坝太阳能公园 来源：搜狐

光伏主要分为硅料、硅片、电池片、组件四个环节。光伏背板处于光伏组件背面的最外层，对电池片起保护和支撑作用。

光伏背板由外至内分别为：氟膜（外保护层）、胶黏剂、PET 膜、胶黏剂、氟膜（内保护层）。氟膜决定了背板的使用寿命，含氟太阳电池背板大约占据市场80%份额，PVDF 是市场规模最大的光伏背膜材料。

由于户外环境的复杂多样性，光伏电站长期暴露在风沙、紫外线、高温、水汽中，除紫外线辐照、高低温、风沙侵蚀之外，还面临各地污染气体的腐蚀如高污染工业地区的酸性气体、碱性气体等。为保证电池片在野外恶劣环境下能正常工作，背板材料需要具备需具备耐候、绝缘和保护作用，以满足组件 25 年的使用寿命。

PVDF在光伏背板中的应用

PVDF，学名聚偏氟乙烯，由偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物。

氟元素由于具有电负性最大、原子半径小，形成的C-F键键能大，对电子的吸引力强，能够较好地保护内层不被破坏。应用在光伏背板上，比一般材料更耐日光长期暴晒。

每种氟材料对抗风沙、高温、水汽、紫外辐照的能力不一而足，其中，PVDF拥有高的含氟量，具有更好的紫外辐照能力和耐化学性能。

可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧，用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。PVDF的阻燃性可达VTM-0级，是高分子材料中的最高等级，在阻燃安全性方面是首选材料。

PVDF薄膜表面致密性更好，化学试剂中更难浸润到薄膜之中。良好的致密性及由此带来的更优异的抗风沙性，能保护背板的中间层安全、可靠、长久发挥作用，不会因环境的复杂变化而失去其功能。

从2010年PVDF薄膜国产化以来，PVDF薄膜材料得到了迅速发展和广泛认可。

在全球节能减排的背景下，太阳能光伏作为发展速度最快、潜力最大的新能源获得了多方面的支持，国家能源局提出了到 2030 年实现风电光伏装 12 亿千瓦以上的目标。

据统计，至 2021 年 5 月底，我国太阳能发电装机容量 263.58GW，同比增长24.7%。预测2021-2025 年我国光伏新增装机量有望达 355-440GW，光伏装机量增长有望大幅带动 PVDF 需求增长

能源转型成了新风口，以光伏、电伏为代表的新能源产业迎来机遇期，PVDF膜的应用会更为广泛。