美国背板制造商Tomark-Worthen LLC已使用连续共挤出工艺开发了一种新型的聚酰胺基太阳能电池组件背板。它说该产品具有成本效益和高度耐候性。
PhotoMark Reflections 205-3背板的开发得到了美国能源部SunShot倡议的能源效率和可再生能源办公室的支持。该公司于2017年开始研发该产品，并于4月底交付了该项目的最终结果。该项目旨在促进美国背板制造行业的发展。
Tomark-Worthen总裁David Santoleri称:“我们与国家可再生能源实验室，位于纳蒂克（Massachusetts）的美国陆军团队，位于洛厄尔的马萨诸塞州大学以及TÜV，RETEC，UL，Intertek，Fraunhofer和其他测试组织密切合作，充分展示了新产品的特性。”
聚酰胺性能
现在，Tomark-Worthen正在其位于新罕布什尔州纳舒厄的工厂生产背板，其年产能为570万平方米。该产品有白色和白色/黑色两种版本，重量为236 g /m²，厚度为205微米。它没有PET或含氟聚合物，也没有夹层胶粘剂。
背板是基于由美国化学品生产商杜邦公司开发的新型聚酰胺-离聚物合金，该合金仅可用于Tomark-Worthen的太阳能产品。据说该材料的性能远远优于建筑行业中使用的聚酰胺以及其他聚酰胺基背板或所谓的AAA背板。
Santoleri说：“ Tomark-Worthen团队与杜邦的包装和工业聚合物业务（现在是陶氏的一部分）合作，以更充分地开发聚酰胺-离聚物合金。这种合作关系使我们能够创造出一种相对温度指数为125 ℃，紫外线稳定性出色以及在湿热和热循环中均具有高性能的薄膜。”
根据生产商的说法，该合金以及背板结构中的其他材料均由UV /抗氧化剂包装稳定，该包装可减少紫外线辐射的破坏。 Santoleri解释说：“我们必须证明我们的产品运行良好，并且不会与AAA以相同的方式出现故障。我们了解AAA背板会发生的故障。我们的材料能在一种被业界接受重现这些故障的测试中进行检测，并由此针对性评估背板的性能。这对于我们来说非常重要。”
美国国家可再生能源实验室对使用背板以及行业中用作对照的其他共挤背板制成的微型模块进行了组合加速应力测试（CAST）。 Santoleri说：“在可再生能源实验室进行的测试表明，在CAST条件下，PhotoMark Reflections背板的性能明显优于AAA和聚偏二氟乙烯（PVDF）的背板。”
共挤工艺
共挤工艺是一种具有明显的优势的工业技术。将多种塑料材料组合在一起可以产生与单一材料不同的性能。
与传统的太阳能模块背板所使用的层压不同，共挤出无需使用胶粘剂即可生产多层背板，同时使制造商可以在生产过程中消除挥发性有机化合物并将背板修整再利用到制造过程中。
Santoleri说：“我们的背板相对于层压背板的主要优势包括层间粘结强度，密封剂粘结和较高的相对热指数。目前这项技术的局限性包括透湿率略高，定价仍高于市场上成本最低的PET背板。”
成本考虑
根据Santoleri的说法，尽管国际上标准背板的成本仍然非常低，但背板的生产成本可以被许多美国制造商接受。他解释说：“2012年我们的共挤背板开发计划刚开始时，该行业的背板价格比今天高出50％至70％。我们最初的制造成本目标是达到低于每平方米2.00美元，但是，为了在当今的商业环境中销售可盈利的产品，实现成本就需要低于每平方米1.50美元。”
背板的价格因地区和背板类型而异。 Santoleri称，高性能含氟聚合物背板的价格范围为每平方米3.00美元至3.50美元，而PET背板的价格范围则根据地区和产品额定电压为每平方米1.40美元至1.80美元。他说：“ Tomark-Worthen Photomark Reflections背板具有与高性能含氟聚合物背板相似的耐用性，价格比这些含氟聚合物产品低25-30％。”
该制造商最初的目标是以经济的方式为在美国制造经行业认证的的1,000 V和1,500 V DC模块生产光伏背板。 Santoleri说：“截止到今天，我们已经通过TUV-Sud的1,000 V和1,500 V模块认证，并且我们的产品定价在市场上具有竞争力。”
背板不包含含氟聚合物，并且用背板制成的模块在模块的寿命终止阶段将更易于处理。 Santoleri补充说：“ Photomark Reflections现在已经商业化，我们欢迎光伏面板制造商与我们联系，以了解更多有关使用我们的环保，高性能背板优势的信息。”
他说，该公司目前正在开发新一代共挤背板，目的是将制造成本降低至约每平方米1.50美元，同时保持比目前市场上PET背板更高的性能。
