用于光伏薄膜的创新平模头

Contour模头

通过对Liberty缝口模头涂层系统和Contour模头进行创新和改进，目前美国挤出模头公司（EDI）正在协助太阳能发电系统制造厂商开发连续基材形式的柔性光伏板组件。

为了将太阳能发电的成本降低到可与石化燃料发电站竞争的水平，美国挤出模头公司（Extrusion Dies Industries, LLC，简称“EDI”）正在与太阳能行业的创新厂商合作，协助开发下一代产品。

EDI 的模头已用于生产传统式刚性太阳能板的组件。在此基础上，该公司又启动了一项新的计划，协助设计人员和制造厂家开发新型柔性光伏系统——通过采用基材加工常用的连续卷材生产工艺，可以确保向安装公司提供成卷产品，以方便其在屋顶的安装工作。

据介绍，此类光伏系统是复杂的多层产品，生产中需要使用先进的薄膜及涂层技术。为此，相关的薄膜系统生产商正在研究采用EDI的各种创新产品和技术，包括：道状涂层和微层薄膜技术。

EDI对Liberty缝口模头涂层系统进行了改进，以用于将导电性和半导电性的浆料沿机器方向每隔一定距离涂成连续的“道”状涂层。此外，该公司还开发了对基材两面同时进行涂刷的系统，它最多可涂刷48道，每道宽度20mm，间距10mm。同时，EDI还利用从陶氏化学公司获得的技术，在Contour流延薄膜模头上加装了一套新的系统，从而可生产由数10个超薄“微层膜”构成的标准厚度薄膜。这种薄膜具有多个膜间界面，因此大大提高了其阻隔性能。而这种阻隔性能的提高对于光伏应用非常重要，因为光伏薄膜要求设置阻隔层，以防止因为氧气或水汽渗入而导致的性能损失。

EDI 新产品开发部经理Mark. D. Miller介绍说：“尽管连续基材的生产方法对于EDI及其在基材加工业的客户而言是非常熟悉的，但太阳能行业却对此知之甚少。而要大量低成本地生产太阳能发电系统，连续基材生产方法是开发的关键。为此，EDI与太阳能电池板厂家展开了合作。”

典型的薄膜式太阳能系统一般由聚合物膜、金属箔基材和最多6个活性涂层组成。通常，每个涂层都需要进行固化，因而无法与其他涂层一起涂刷。从接触阳光的一侧到背光侧，一种可能的结构是：带紫外线阻隔涂层的PET膜、EVA 保护层、PET 阻隔膜、多组分PV夹层膜、隔离膜、反射膜、铝箔层以及EVA底层。其中，PV夹层膜内有非晶硅半导体、电极和其他层（包括特殊涂层）。一般情况下，要成卷地生产柔性薄膜式太阳能产品，就必须采用高固体含量的浆液中的非晶硅来代替晶体硅，通过缝口模头涂层等基材生产流程将非晶硅沉积到基材上。

Miller 介绍说：“与喷涂、辊涂和旋涂等传统的涂刷方法相比，缝口模头可以更好地控制涂层重量和分布，因为缝口模头是封闭式系统，涂层材料是按预定的速度泵入模头内，这样就大大提高了可控性，从而使得减小涂层厚度成为可能。”

在缝口模头涂刷方面，EDI 的Liberty固定模唇及Ultracoat可调模唇系统各有优势。使用Wetware整套试验性涂刷模块，加工商可以在自己的工厂内试验 Liberty缝口模头。此外，作为完整的Ultracoat涂刷工作台，模块式涂刷系统（MCS）便于同现有的涂刷生产线对接，以从辊涂转换为缝口模头涂刷，并且无须调试安装。

此外，作为所有流延膜设备的标配系统，EDI 的异型模头（Contour Die）还可消除普通模头经常遇到的、被称为“蛤壳效应”的横向截面变形，通过共挤，即可获得均一的层状结构，这一点对于生产太阳能等重要的光电产品同样具有极高的价值。

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