背板圍城

2004年，隨著德國政府率先出臺光伏發電FIT補貼政策，全球光伏產業迎來投資熱潮。促使各種材料、設備成為業界熱議的話題和投資的熱點。當時趙若斐博士剛剛進入全球化學巨頭光伏材料領導者企業杜邦公司從事相關產品的研發工作。在太陽能電池組件中背板一直是除硅片以外最重要和關鍵的材料。背板起到對組件提供老化保護、絕緣和阻水的作用，確保組件戶外超過25年的發電使用壽命，影響組件的發電功率和效率衰減，所以背板在很大程度上影響光伏的度電成本。 

傳統的背板類型有兩大類，即含氟聚合物的如TPT、KPK、TPE、KPE結構背板和全PET結構的背板。具體而言，又細分成雙層氟膜、單層氟膜、氟碳涂料、無氟結構背板。這些背板材料都必須采用膠水復合工藝。不僅如此，由于含氟背板含有鹵族元素，在組件到達使用年限后若通過焚燒處理會產生氟化氫等毒性氣體。如采用掩埋方式，因背板化學結構牢固，至少1000年以內都無法降解。改用其他方式，氟同樣很難完美處理。

此前，我們的電站安裝在戈壁或者荒漠，使用這樣的背板問題不大。但是在我們人群密集的地區，在城市、在屋頂、在學校、在醫院、在農田，是存在潛在的風險的。未來25年以后如何回收，這成為一直以來困擾趙若斐的難題之一。為破解相關難題，當時世界最早從事光伏背板業務之一的ISOVOLTAIC伊索沃爾塔公司嘗試一種3層PA（尼龍）結構新型背板材料試圖解決含氟背板在回收時或者發生意外火災后產生的隱患問題，但試驗結果表明這種三層尼龍結構的背板在戶外耐老化性能和透水率存在明顯弊端，ISOVOLTAIC探索宣告失敗。

研發的“持久戰”

5年前，已是杜邦中國技術中心研發負責人的趙若斐，毅然放棄令常人羨慕的世界500強工作，投入到新型背板材料的研發中，并創立尚善公司。創立之初，他給研發團隊定了個硬指標“高可靠和環保”缺一不可。眾所周知，越是簡單的需求，越不容易達到，在否決了傳統的背板產品路線后，尚善開始尋找新的突破口，憑借從事多年高分子材料研究的經驗及以往研發包裝材料中的靈感，尚善確立了全新的共擠技術路線工藝。

光伏背板

趙若斐介紹，聚合物多層包裝材料最多可以有9層結構，通過共擠技術來制備，光伏背板只需要3層，不過光伏組件要經受長達25年的戶外環境考驗，要滿足諸多如耐紫外、耐濕熱等苛刻條件，所以對于這3層的材料選擇和加工尤為重要。“就像一名廚師，一個菜譜的開發，需要解決很多問題與挑戰，并且只有親自實驗，優化篩選，反復驗證，才能優中選優。

材料的選擇與實驗過程是漫長的，面對一次一次的失敗與問題，趙若斐同其他創業者一樣內心也曾煎熬過。但又覺得這是一個機會，如果克服了它，就跨出了一步。當克服了一次問題，兩次問題，三次問題，四次問題后，問題便不是問題，每一次遇到問題，都是一次進一步認識和把產品做得完美的機會。趙若斐說：“傳統的復合型背板，是先單獨做成三種薄膜，再通過膠水復合工藝復合成一張薄膜單獨做一張膜，好做。而通過多層共擠的技術同時把三種材料，一次性做成三層薄膜并直接粘結為一體，而且要很完整，難度非常大，一開始我們做出來，缺陷很多，大家很失望。但我找出火柴盒這么大一塊好的，沒有缺陷。我就告訴大家，你們看到了，有一塊火柴盒這么大的能做好，我們整張的就能做好，我說做吧。就是這樣。后來我們經過一次一次的試驗，找出它缺陷的原因，再一次一次的深入理解和改進，最終把整張薄膜全部做好，完全沒有缺陷。。”終于，功夫不負有心人，歷時3年研發，經歷千百次實驗，尚善的3層共擠產品成功了。APE背板成為尚善新材料全球首創的環保背板材料。具有不含氟材料，燃燒不會產生劇毒的氟化氫氣體，不使用有機溶劑熱固性膠水，易于回收利用等優點。

具體來說，APE背板材料外層是白色耐候的尼龍12膜，具備綜合的、優良的耐候性。中間層是改性的高分子材料合金，比傳統的PET中間層長期耐水解和水汽阻隔性能顯著改進，并有優異的電氣絕緣性能；與組件中EVA封裝膠膜的貼合層采用改性的聚烯烴材料，與EVA可以形成很好的粘合效果，也具備很高的耐紫外輻照老化性能。

對一般企業來說，產品出來了，應該馬上找到銷路狠狠的賺上一筆才對。但尚善團隊并沒有這么做，喜愛研究毛澤東軍事理論的趙若斐認為，光伏25年的系統生命周期，就是一場持久戰，背板材料的優劣直接關系到業主的投資穩定。，對于曾經多年服務于GE、杜邦企業的趙若斐來說，高可靠性基因已深入尚善團隊。為此，在背板產品的研發測試過程中，對產品的可靠性反復測試，堅持改進和優化，追求最高的可靠性和完美的綜合耐老化性能還與國內外的認證測試機構以及國內眾多的組件企業技術人員交流，有關背板的測試認證方法、反復驗證產品性能。經過長達3年的反復測試和多次的改進直至近乎完美，保證產品可靠性、無缺陷、自信、完美地呈現在用戶手中。

檢驗重斧 開創材料領跑者

TPT與TPE之所以成為主流的光伏背板材料必然有著獨特的優勢，例如TPT背板的氟膜杜邦的Tedlar薄膜在抗紫外方面獨特優勢，但是不是環保的材料；而中間層PET材料具有優秀的絕緣性能，但是阻水性能較差，耐水解性能也較差，背板的失效并帶來組件的失效，主要原因之一是中間層PET不阻水和不耐水解導致的。所以目前傳統的背板，存在“痛點”，很多企業都想創新研發更完美的材料，無疑趙若斐是這支創新大軍中的幸運兒，開發成功了APE背板。為了印證APE材料的領先性，尚善選擇了近乎苛刻的認證實驗方式。

很多光伏同仁對光伏電池組件中“雙85”認證并不陌生，即在絕對溫度85℃與絕對濕度85%環境下，進行連續測試96小時。據報告顯示在“雙85”濕熱老化實驗中同比氟膜復合型背板的1500小時，尚善達到3000小時。PCT加速老化性實驗中同比傳統氟膜材料48小時，尚善達到192小時。在耐紫外老化性能實驗中尚善APE背板可承受330kwh紫外輻照不老化，在耐紫外方面完全可以媲美、甚至超越氟材料薄膜。為了更進一步驗證產品，尚善建議材料“領跑者”采用“雙95” 測試的濕熱老化測試。在溫度95℃與絕對濕度95%環境下進行實驗3000小時實驗，結果證明APE經受住了最嚴酷的濕熱老化考驗，遠遠超過傳統復合型背板。對于絕緣性能，尚善還提出1200V與1500V電壓實驗，均大幅高于同類標準。除上述在可靠性方面，尚善APE背板因為具備更高的反光率同比相關材料可提升0.5%功率，為降低光伏系統成本貢獻力量。

3年時間內，經過了一系列測試驗證了APE背板具有高耐水解性能、高耐紫外老化性能，高絕緣性能、高反光率、高阻水率、高耐風沙性，能夠顯著提升光伏組件戶外可靠性，發電功率、降低蝸牛紋和PID效應。并拿到了權威的VDE、德國TUV萊茵、德國TUV南德、ETL、日本JET、美國UL、中國之力檢驗中心CQC等機構認證，并被國家光伏質檢中心認定為最高4A等級產品。截止目前尚善已申請發明專利20余項，其中國內發明專利18項，國際PCT發明專利2項，已經取得發明專利授權7項。

牽手世界500強

2016年3月，世界500強企業荷蘭皇家帝斯曼集團宣布與中國背板生產商——蘇州尚善新材料科技有限公司建立商務聯盟。根據協議，帝斯曼將負責除中國地區外尚善APE背板材料的獨家代理，同時兩家公司將為中國區的客戶提供聯合經營服務。擁有110多年歷史的荷蘭皇家帝斯曼集團，在全球范圍內活躍于健康、營養和材料領域。在全球有200多個機構和超過2.35萬名員。該協議的簽署對中國背板企業乃至相關產業來說具有劃時代意義。因為，此前都是我們代理海外品牌，而在材料屆能讓世界500強企業代理中國產品還是頭一遭。

趙若斐博士正值不惑之年。創業5年他的團隊始終堅守“尚善”成立之初的文化寓意。即尚善若水或明代大思想家王明陽的 “無善無惡心之體、有善有惡意之動、知善知惡是良知、為善去惡是格物“的思想。面對背板行業規模從30GW升至70GW規模產值超百億元，趙若斐告訴筆者尚善團隊崇尚“知行合一，不忘初心”，始終追求盡善盡美，太陽能發電綠色環保，尚善背板讓太陽能發電更加環保，不為追求利益產業規模而犧牲環保和質量。目前，尚善產能2GW，相對很多同行市場占有率不高，但至今保持產品零投訴。而對于未來，它們相信只有時間才是驗證可靠性和環保最公正的法官。

人物背景：

趙若斐博士，畢業于華東理工大學，蘇州尚善新材料科技有限公司總經理，江蘇省“雙創”領軍人才，華東理工大學客座教授、中國可再生能源學會特聘專家，個人擁有發明專利20余項，學術論文20余篇。具有十多年光伏行業從業經驗，作為蘇州尚善新材料科技有限公司創始人，完成了高性能太陽能背板的開發工作，該背板為國家光伏質檢中心4A認證產品，具有可靠性優異、高反光、高絕緣、高阻水、高耐風沙、環保可回收的特點。