PVB和EVA的區(qū)別及層壓工藝的不同點(diǎn)

1.0 緒論 　　晶體硅太陽(yáng)電池行業(yè)用的封裝粘接材料為膠粘劑。上世紀(jì)80年代前，國(guó)內(nèi)外曾試過(guò)用液態(tài)硅樹脂和聚乙烯醇縮丁醛樹脂片（PVB），但因價(jià)格高、施工條件苛刻、物性不好而被淘汰。80年代起國(guó)外開始研制EVA膠膜，它是一種熱熔粘接膠膜，常溫下無(wú)粘性而具抗粘連性，經(jīng)一定條件熱壓便發(fā)生熔融粘接與交聯(lián)固化。其在太陽(yáng)電池封裝與戶外使用上均獲得了相當(dāng)滿意的效果。 　　2.0 EVA（Ethylene Vinyl Acetate：乙烯-醋酸乙烯共聚物） 　　乙烯-醋酸乙烯共聚物（也稱為乙烯-乙酸乙烯共聚物）是由乙烯（E）和乙酸乙烯（VA）共聚而制得，英文名稱為：Ethylene Vinyl Acetate，簡(jiǎn)稱為EVA，或E/VAC 　　EVA是一種熱熔膠，即在常溫下，EVA是固體，沒(méi)有粘性，透光性差。當(dāng)把EVA加熱到一定溫度時(shí)，EVA會(huì)熔化粘結(jié)在與它接觸的物體上。用于太陽(yáng)電池封裝的EVA是專門設(shè)計(jì)的熱固性熱熔膠，即在加熱熔融的同時(shí)會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)溫度較低時(shí)，交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生的速度很緩慢，完成固化所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，反之需要的時(shí)間就比較短。因此要選擇適宜的層壓溫度，使EVA在熔融中獲得流動(dòng)性，同時(shí)發(fā)生固化反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，交聯(lián)度增加，EVA失去流動(dòng)性，起到封裝的作用。在溫度下的表現(xiàn)為： 　　·熔融溫度(70-80℃)。此時(shí)EVA受熱融化，流動(dòng)性好，是抽真空的最佳時(shí)間 　　·固化溫度下。此時(shí)EVA所含交聯(lián)劑產(chǎn)生自由基，EVA分子間發(fā)生交聯(lián)，產(chǎn)生三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流動(dòng)性變差，粘度變高。這個(gè)溫度適合對(duì)組件進(jìn)行層壓，使其結(jié)構(gòu)更緊密，與玻璃、背板的粘結(jié)度更高。 　　·大于固化溫度。此時(shí)交聯(lián)劑分解出氣體，容易使組件產(chǎn)生氣泡，同時(shí)EVA交聯(lián)度下降，容易硫化變黃，產(chǎn)生收縮。 　　3.0 PVB（Poly vinyl butyral:聚乙烯縮丁醛） 　　高分子材料，呈白色粉末狀。分子式是H2（C8H14O2）n 　　密度：1．07g／cm3。 　　分子量自30-45k. 　　折射率1．488(20℃)。 　　吸水率不大于4％。 　　軟化溫度60-65℃。 　　玻璃化溫度66-84度（以聚合度不同而不同）。 　　溶解性：可以溶解于大多數(shù)醇/酮/醚/酯類有機(jī)溶劑，不溶于碳羥類溶劑，如汽油等石油溶劑。 　　1935年,美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種可以用三明治方式夾在兩層普通玻璃之間的高分子材料—聚乙烯醇縮丁醛，英文名稱為POLYVINLBUTARAL，簡(jiǎn)寫為PVB。它是通過(guò)高分子聚乙烯醇和丁醛縮合反應(yīng)形成的一種聚合物，在最終的聚合物中有近23%重量比的乙烯醇基。這種聚乙烯醇縮丁醛加上一種專用的增塑劑(一般為三甘醇酯類)進(jìn)行增塑，通過(guò)擠出機(jī)系統(tǒng)和精確的厚度控制形成的一種連續(xù)化的0.38～1.52mm厚的膠片。 　　4.0 二者區(qū)別 　　1、應(yīng)用領(lǐng)域 　　EVA主要用于晶硅電池的封裝，少部分薄膜也有采用，主要起到保護(hù)電池以及將電池片與蓋板玻璃緊密貼合的作用。目前市場(chǎng)使用的產(chǎn)品以Dupont的Tedlar最為知名，但也有不少其他國(guó)際大廠在生產(chǎn)各種產(chǎn)品，如3M等，國(guó)內(nèi)亦有幾家能夠用于太陽(yáng)能的生產(chǎn)商，如福斯特、斯威克等； 　　PVB目前主要用在薄膜電池、雙玻組件、建筑一體化（BIPV）等領(lǐng)域，生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品型號(hào)均較少，目前以Dupont、Kuraray等為主，國(guó)內(nèi)也有個(gè)別企業(yè)正在嘗試生產(chǎn)，如鑫富藥業(yè)等。 　　2、層壓工藝 　　PVB、EVA對(duì)溫度的要求不一樣。EVA熱塑性好，對(duì)設(shè)備要求沒(méi)有PVB高。PVB對(duì)溫度的要求較高（155℃左右），對(duì)層壓機(jī)的要求比較高。 　　3.其他 　　PVB是建筑材料，對(duì)氣體阻隔性能非常好，而且粘結(jié)性能很好，耐候性好很多。缺點(diǎn)在于對(duì)水汽的阻隔性能太差，這對(duì)太陽(yáng)能電池而言是不可接受的。而且過(guò)于柔軟不好操作。價(jià)格也是EVA的3倍以上。 　　5.0 總結(jié) 　　EVA與PVB都是熱熔性膠膜，都是成熟的產(chǎn)品，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。晶體硅太陽(yáng)能組件的封裝的潮流是使用EVA，其性能優(yōu)良，價(jià)格實(shí)惠，是眾多組件廠商青睞的產(chǎn)品；PVB非常適合用作在雙玻組件和薄膜電池組件以及建筑一體化等領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域，PVB的地位是無(wú)法替代的。