隨著全球性現代化水平的逐年提高，光伏產業作為可再生能源的重要組成部分，已成為解決全球能源危機的主要方法。近十年來，全球太陽能電池生產規模增長勢頭非常迅猛。據統計，2002年-2012年間全球年新增光伏裝機量增長了66倍以上，年化增長率為52.04%，而2007-2012五年的年化增長率高達為64.58%，總體呈加速增長的趨勢。早前據Displaybank的預測：2010年后，背板需求將以年均45%以上的速度增長，到2013年，背板需求將達到21，300萬平方米。然而事實上，該預測過于保守，2011年的實際需求已經超過此數據。

根據EPIA對全球的光伏需求預測，背板需求仍會呈線性增長，情況如圖1。

圖1 EPIA對全球未來五年背板需求量預測

在光伏組件的各個構成部件中，背板材料主要應用于光伏組件的封裝環節，起到隔絕外界侵蝕的作用，一直被認為是組件制造和使用過程中極為重要的材料。由于光伏電池的封裝過程具有不可逆性，加之電池組件的使用壽命要求在25年以上，一旦電池組件的封裝用背板開始黃變、龜裂，則電池易失效報廢。因而，雖然背板材料的絕對價值不高（晶硅電池組件的生產成本中，僅有約3%～5%來自背板），其阻水性、絕緣性、耐候性等綜合特性卻是決定光伏組件產品質量、壽命的關鍵性因素。

最早的背板結構是TPT背板，以PVF氟膜（杜邦公司商品名Tedlar）和PET為組成原料，即將Tedlar、PET、Tedlar三層膜材料依次以膠粘劑粘結而成的復合膜。其中Tedlar膜處于外層，起到保護的作用，PET為中心基底層，起到支撐作用。TPT背板的具體結構如圖2所示

圖2 TPT背板結構圖

隨著光伏行業的飛速進步，以及相關技術人員對背板材料和組件需求的深入了解，背板所起到的作用在業界越來越明朗化。其組成結構的功能性越來越細化，外層細分為空氣面層和EVA面（或電池面）層，所用材料不再局限于Tedlar膜，中心基底層材料也發展為多種材料，因而不同結構、不同類型的背板逐漸衍生出來。如：

1KPK結構背板：結構為Kynar+PET+Kynar，為雙面氟膜多層復合結構。K是指法國阿科瑪的Kynar，Kynar是阿科瑪的專利產品，具有獨特的三層結構，是由純膜和共混膜復合而成的PVDF膜，具有與Tedlar相似的功能。但是，PVDF膜也有其他供應商，比如蘇威，大金，吳羽等。不同生產工藝得到的PVDF膜，表現出的性能特點有所不同。

2TPE/KPE結構背板：為單面氟膜的多層復合結構。E為EVA或PE，替代PVF或PVDF膜，作為EVA面。該類背板克服了TPT/KPK背板的EVA面與EVA膠膜粘結性差的缺點，但E層的耐候性較差。

3FPF涂覆型背板：用四氟樹脂或三氟氯乙烯樹脂等為主體的三維網狀交聯型氟涂層替代氟膜，形成的雙面氟涂層型背板。該背板在耐候性方便優于TPE/KPE背板，逐漸為國內外主流客戶所接受。

2PET背板：用兩層或三層改性PET復合而成，層與層之間用膠黏劑粘合或共擠成型。為了提高耐候性，通常在EVA面和空氣面進行底涂。該類背板成本低廉，隨著PET性能的不斷提升及改進，PET型背板的市場份額在上升。

5A型背板：用兩層或三層聚酰胺（PA）互相貼合或PA與PET干法復合而成。該背板尺寸穩定性和水汽阻隔性方面較差，逐漸退出市場。

盡管背板的結構類型在不斷變化，大三層結構依舊是背板材料永恒的主題，即需要耐候層（空氣面）、阻水層（中間層）、粘結層（EVA面）三層具有不同功能的材料相輔相成相互組合而成。若在應用過程中，某一層結構存在缺陷，進而會導致背板的功能受到破壞甚至整體失效。在氟膜型復合背板中，由于氟膜與PET膜的層與層間的粘結性較弱，在濕熱環境中極易出現層間分層現象，則會導致整體性能失效。對于PET背板和A型背板，其自身的內部化學結構決定了其不能具有長期的耐候性，通常需要依靠添加劑來達到所需要求。因而相比之下，FPF涂覆型背板在兼具耐候性和三層結構一體性方面具有無可比擬的優勢。

涂覆型背板的結構以及長期可靠性

圖3 涂覆型背板BEC-301結構圖

圖3所示為涂覆型背板BEC-301結構示意圖，背板由F-coating/PET/F-coating三層結構組成。PET經雙向拉伸后具有很高的結晶性，表面張力低、極性弱，需通過等離子處理或電暈處理，以提高其表面極性，使其表面產生可以反應的功能基團（如OH、COOH等）。這些功能基團能夠與涂層中的固化劑發生化學反應，使得氟樹脂與PET間產生穩定的化學橋聯結構，從而形成涂層與PET間三層化學鍵接的一體化結構。這種穩定的化學結合方式使涂覆型背板充分克服了TPT/KPK/TPE/KPE等氟膜型背板易層間易分層的缺點，賦予BEC-301背板優秀的層間粘結特性。如圖4所示，經長期濕熱老化（85℃，85RH%）后，涂層的附著力一直保持在0級水平，不會出現隨老化時間的延長，涂層脫落的現象。從而，表明了涂層與PET間化學鍵接作用的穩定性和長效性。

圖4 涂層附著力測試結果

涂覆型背板BEC-301為雙面氟涂層，雙面均具有優秀的長期耐候性（圖5）。經長期紫外老化（QUVA300kwh/m2）后，空氣面和EVA面的黃變指數均小于2，無分層、起泡、粉化現象出現。經長期紫濕熱老化（雙85，3000h）后，空氣面和EVA面的黃變指數均小于3，無分層、起泡、開裂現象出現。

圖5 背板空氣面老化前（左圖）及雙85老化3000h后（右圖）的表面形貌

涂覆型背板的可靠性主要依賴于其合理的結構設計和精細的工藝控制。其獨特的三維網狀化學交聯型內部結構，賦予了其在F-coating/PET/F-coating三層結構一體化方面的突出優勢，同時兼具在耐候、耐磨等方面優良的綜合性能和更高的性價比，已經得到越來越多的太陽能電池組件技術人員的青睞。