光伏材料中TPT,EVA,PVB,PET,DNP有什么区别

钛白粉的选择和用量对太阳能光伏背板保护膜涂层有较大影响

光伏背板用内层涂层的厚度若太薄很容易导致背板中间层PET的紫外老化。背板内层这一紫外阻隔层厚度如果低于10微米，紫外线开始穿透阻隔层到达PET，穿透比率随厚度减薄而指数升高，如果涂层厚度为1微米时，365 nm的紫外线透过率会高达11%，这会对中间层PET造成毁灭性的破坏。从而造成背板内层和中间PET层的脱层问题。

涂层中钛白粉的添加量和选择也很重要：有些涂层中加入了过多的钛白粉，导致涂层的粘接性下降，容易出现脱层问题；若钛白粉的添加量不够，我们想要的阻隔效果就达不到，对太阳能背板PET膜或PVF膜层对紫外线阻隔主要依靠高性能的钛白粉。高遮盖、高阻隔、高耐候的钛白粉并且稳定好用的推荐进口氯化法钛白粉，如VENATOR的TR42、TC30。下图就是添加量少且耐候性能不够的钛白粉在膜中短短几年后出现的情况

光伏背板内层材料参考：

1、PVF薄膜，又名聚氟乙烯薄膜，因其优异的抗紫外耐高温耐腐蚀性能而被广泛应用于太阳能，航空航天和交通等领域。

2、PVDF的应用领域要广泛得多，主要应用于建筑涂料、线缆护套、电池粘结剂、石油化工和输油管、水处理膜、光伏组件背板等许多领域。PVDF薄膜从初始性能、老化性能、耐化学性能还是从产品价格比较，PVDF薄膜都完全可以成为绝佳的背板保护膜的首选材料。

双玻组件的优势为高品质光伏电站提供了最好的解决方案。主要体现在：生命周期较长：普通组件质保是25年，双玻组件提出的质保是30年。生命周期内具有更高的发电量：双玻组件预期比普通组件高出25%左右，当然这里指的是双玻组件30年的发电量与普通组件25年发电量的对比。具有较高的发电效率：比普通组件高出4%左右。这里指的是相同时间内发电量的对比。衰减较低：传统组件的衰减大约在0.7%左右，双玻组件是0.5%。玻璃的透水率几乎为零，不需要考虑水汽进入组件诱发EVA胶膜水解的问题。传统晶体硅太阳能组件的背板有一定的透水率，导致组件内部发生电化学腐蚀，增加了出现PID衰减和蜗牛纹等问题发生的概念。双玻这一优势尤其适用于海边、水边和较高湿度地区的光伏电站。玻璃是无机物二氧化硅，与沙子属同种物质，耐候性、耐腐蚀性超过任何一种已知塑料。紫外线、氧气和水分导致背板逐渐降解，表面发生粉化和自身断裂。玻璃则一劳永逸地解决了组件的耐候问题，也随之结束了PVF和PVDF哪个更耐候的争端，更不用提其它PET背板、涂覆型背板。该特点使双玻组件适用于较多酸雨或者盐雾大的地区的光伏电站。玻璃的耐磨性非常好：有效解决了组件在野外的耐风沙问题，大风沙地区双玻组件的耐磨性优势明显。双玻组件不需要铝框：即使在玻璃表面有大量露珠的情况下，没有铝框使导致PID发生的电场无法建立，其大大降低了发生PID衰减的可能性。

光伏产业链从上游硅料到光伏组件生产过程中需要用到的辅材包括：坩埚、热场、金刚线、银浆、铝浆、胶膜、玻璃、背板、铝边框、接线盒等，组件与BOS环节的逆变器、支架等配合形成光伏电站。

其中，光伏背板是组件背面的封装材料，处于光伏组件最外层，主要用于抵抗湿热等环境对电池片、EVA胶膜等材料的侵蚀，起到耐候及绝缘保护的作用，并在一定程度上提升光伏组件的光电转换效率。

光伏背板位于光伏产业链中上游环节：

资料来源：公开资料收集整理

光伏背板属轻资产行业，以复合型背板为例，以PET基膜、氟材料及胶黏剂等为主原材料占成本比重高达88%，因此材料的创新及使用是光伏背板行业的降本重点。

2021年国内主要以含氟背板为主，其占比为66%

就光伏背板市场结构而言，目前国内仍主要以含氟背板为主，2021年占比66%，预计随着双玻光伏组件发展，玻璃背板整体占比将持续提高。

图表 2 2021年中国光伏背板市场结构占比分布情况

资料来源：CPIA，灵动核心收集整理

如果背板按照500万平/GW计算，我们估算出背板年需求量，如下图所示：

图表 3 2022-2025年光伏背板需求量分析

数据来源：灵动核心收集整理

虽然背板的市场规模增长率暂时受到双玻组件渗透率的逐年提升的影响、成长增速开始放缓下降，但随着在部分使用场景下可以取代一面玻璃的透明背板、及能够应用于屋顶、及其他分布式电站场景的轻量化组件的出现，从2022年起给背板市场带来了额外的增长空间。此外，2021年6月国家能源局发布的《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，表明从国家政策层面加快推进国内的屋顶分布式光伏市场，也有望极大提升背板产品的国内市场规模。同时随着全球光伏发电装机量的增长，封装胶膜的市场规模和需求呈高速成长。绝缘条、定位胶带等存量电站的维修材料，市场规模和需求随光伏发电组件的存量规模的整体增长而持续增长。

光伏背板竞争格局：国产化率超90%，行业集中度高

国内背板市场以含氟材料为主，结构及材料由原来的多样化向少数几种主流结构(如双面含氟复合结构)集中，由原来的多国争霸向国产集中。

国外传统背板企业由于不适应快速降本的企业环境，利润率变薄，市场份额逐年降低，自2016年起，日本3M、日本东丽、德国肯博等国外企业相继退出中国背板市场。

随着中国光伏产业的高速发展，近年来国内涌现出数十家光伏背板公司，国内背板企业总产能已充分满足国内及全球市场需求。

光伏背板国产化率超过90%，行业集中度较高。只有部分组件产品招投标中指定采用进口PVF(美国杜邦)或PVDF(阿科玛)的氟膜材料生产的KPK或TPT结构背板，受限于成本较高，进口产品需求量会更趋萎缩。

从国内主要光伏背板企业经营状况来看， 2021年赛伍技术公司营业收入为14.25亿元，中来股份公司营业收入为18.51元，明冠新材公司营业收入为10.54亿元，福斯特公司营业收入为7.5亿元，乐凯胶片公司营业收入为10.58亿元。

图表 4 主要企业近几年营业收入情况(单位：亿元)

数据来源：各公司年报、灵动核心收集整理

根据数据显示，2020年全球市场CR3占比达62%，其中赛伍技术连续七年占比全球第一。2021以来，受PVDF 氟膜的供应短缺和原材料价格大幅上涨的影响，赛伍技术拉长了光伏背板的产品线，整体光伏背板产销小幅度下降，营收小幅度回升，相较而言中来股份整体产销和营收皆出现较大增长，无论是从光伏背板产销数据还是从营收来看，中来股份已超过赛伍技术成为新的全球龙头。

图表 5 2021年中国光伏背板市场份额占比情况

资料来源：灵动核心收集整理

行业发展趋势：透明背板成核心驱动力

2021年全球新增光伏装机量约为183GW，其中单面单玻组件占比约70%，双面双玻组件约30%。

受双面电池及玻璃薄片化驱动，双玻组件占比不断提升，传统有机背板需求近乎停滞，透明背板凭借轻量化优势与光伏玻璃形成差异化竞争。

根据赛伍的预测，能取代玻璃的使用场景是轻量化组件，主要是应用在屋顶和部分发达国家的地面电站，透明背板对玻璃替代的可能性在20～30%之间。

国家“十四五”重点发展的薄膜产品中鼓励发展高端光伏背板膜产品，并且随着“碳中和”写入政府工作报告及光伏度电成本的不断下降，光伏发电将展现出更强的成本竞争力，应用领域将继续扩大，我国光伏市场规模仍将保持增长态势。

1.0TPT

市面上双面含氟背板最常见的是TPT（聚氟乙烯复合膜），TPT采用复合工艺，两面含氟材料为美国杜邦公司生产的Tedlar聚氟乙烯聚合物PVF，中间为PET，通过胶黏剂复合在一起。内层氟材料保护PET免受紫外线腐蚀，同时经过特殊处理与EVA更好的粘结，外层氟材料保护组件背面免受湿、热、紫外线侵蚀。

1.1PVF

分子式：-[CH2-CHF]-

学名：聚氟乙烯。

白色粉末状，部分结晶性聚合物。

氟碳比（F/C）：0.5/1。

含氟量：41.3%。

可燃性：慢燃到自熄。

密度1.39g/cm。

熔点190-200℃，分解温度210℃以上，长期使用温度-70-110℃。

软化点约200℃。但在200℃下，15～20分钟就开始热分解，若在235℃经5分钟则激烈分解而最后碳化。

双面含氟背板大同小异，区别只在氟材料的成分和内层氟材料的特殊处理上。

1.2杜邦公司

杜邦公司是美国大型化学公司。1802年由法国移民E.I.杜邦在美国特拉华州威尔明顿附近建立，以制造火药为主。20世纪，开始转入产品和投资多样化，经营范围涉及军工、农业、化工、石油、煤炭、建筑、电子、食品、家具、纺织、冷冻和运输等20多个行业，在美国本土和世界近50个国家与地区设有200多个子公司和经营机构,生产石油化工、日用化学品、医药、涂料、农药以及各种聚合物等1700个门类，20000多个品种。1983年总营业额达353.78亿美元，居世界化学公司年销售额之首。

2.0KPK

KPK也属于双面含氟背板，所不同的是，它的氟材料厂家是法国阿科玛公司生产的Kynar聚偏二氟乙烯PVDF。

2.1PVDF

分子式：[-CH2-CF2-]-

学名：聚偏二氟乙烯

Polyvinylidenefluoride简称PVDF

白色粉末状结晶性聚合物。

氟碳比；1/1

含氟量：59%。

密度1．75-1．78g／cm3。

玻璃化温度-39℃，脆化温度-62℃，熔点170℃，热分解温度316℃以上，长期使用温度－40～150℃。

可用一般热塑性塑料加工方法成型。其突出特点是机械强度高，耐辐照性好。

具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，发烟硫酸、强碱、酮、醚绵少数化学药品能使其溶胀或部分溶解，二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂能使其溶解成胶体状溶液。

2.2阿科玛集团

阿科玛是一家全球领先的化学品生产企业，由三个关系密切且平衡发展的业务部门组成：乙烯化学品，工业化学品和特殊化学品，全球总部位于法国。

2006年5月12日阿科玛成为一家独立的化学品公司（由道达尔集团资产重组），在40多个国家超过120个地区（包括80家工厂和8家研发中心）开展业务，全球拥有13,800名员工，销售额达44亿欧元。

自1984年在中国开展业务以来，阿科玛大中国在其众多领域占据领先地位,目前在中国各地设立了四处工业生产基地。

2007年，阿科玛宣布在中国常熟建造氟聚合物Kynar®PVDF生产工厂，并计划于2011年3月投产。现在阿科玛决定加速该常熟工厂的发展进程，并宣布于2012年中期将常熟工厂产能提高50％。这项投资是为了满足市场在新兴技术应用领域对PVDF树脂快速增长的需求，尤其是新能源和水处理领域。

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，photo光，voltaics伏特，缩写为PV），简称光伏。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

TPT 聚氟乙烯复合膜 于太阳电池组件封装的TPT至少应该有三层结构：外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。封装用Tedlar必须保持清洁，不得沾污或受潮，特别是内层不得用手指直接接触，以免影响EVA的粘接强度。 太阳电池的背面覆盖物—氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对组件的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。当然，此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。

太阳能电池板横截面有五层：光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和背板。（图片中tedlar薄膜即是背板）

太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。

一般具有三层结构（ PVDF/PET/PVDF ），外层保护层 PVDF 具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为 PET 聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层 PVDF 和 EVA 具有良好的粘接性能。