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 20  专注高分子材料

抗紫外线、抗黄变

纯POE胶膜将是N型电池组件的首选封装胶膜


       随着光伏领域对N型电池组件的技术研发与市场应用越来越清晰化、广泛化,P型向TOPCon、HJT等N型电池技术过渡,传统的EVA胶膜已逐渐不能满足高效光伏电池的高发电效率和高可靠性要求,给纯POE封装胶膜带来了广阔的市场空间。

       据中国光伏行业协会预计,2023年N型产品市场占比将超20%,在2025年将超50%。而在Taiyang News连续两年发布的光伏组件量产产品TOP10效率榜单中,可以看到一个明确的趋势,无论是TOPCon、HJT还是xBC路线,组件效率均远超当前主流PERC产品。尽管与上一轮电池技术周期相比,N型电池技术路线多元,各方皆有拥趸者,但在众多企业驱动下,目前各条路线技术工艺都渐进成熟,产业化进程不断提速,尤其是TOPCon技术路线,其具备高效率和低成本的性价比,并且能承接原有PERC产线改造升级,工艺、设备和人才日渐成熟,成为一众头部厂商押注的重点,率先吹响量产的“号角”。在光伏组件的众多辅材中,将核心电池围护其内的胶膜的重要性不言而喻,其匹配度和产品质量决定了组件的寿命,进而影响着光伏电站全生命周期的发电量。因此TOPCon等N型高效电池的高发电效率对胶膜提出了更多要求。

       使用EVA胶膜容易发生可能会导致组件性能下降、发电效率下降的PID现象。近年来,在光伏电站运营中常常发现EVA胶膜存在严重的电势诱导衰减(PID)现象,导致电站输出功率大幅下降。随着光伏组件技术路线向双面组件转移,双面发电特性导致电池背面更易发生PID现象。N型电池的PID效应主要体现在正面,且N型电池存在对水汽敏感的特性。纯POE胶膜能够满足N型电池对PID的技术要求,尤其是组件正面为主要的发电量,因此纯POE胶膜相当于是N型电池在PID性能方面的首选。

       由于电池组件长期暴露在室外,边缘部分很容易有水汽进入,腐蚀电池栅线,降低组件性能。N型电池如TOPCon电池正面银浆内含其他金属成分,会导致电气腐蚀电池正面银铝细栅线,造成电池片周围EL栅线发黑和功率衰减现象。这就要求封装材料要有更低的水汽透过率和更高的化学稳定性。虽然IEC61215新标对PID的衰减有光照恢复的指标,但通过实验验证,对PID衰减大的组件,在光照恢复后,也无法满足低衰减率的指标,这表明水汽对电池片的影响无法通过光照进行恢复。并且若N型电池使用单玻封装,因背板相较于玻璃的水透会更高。EVA材料在遭遇水解后会生产醋酸,从而腐蚀电池栅线,导致串联电阻的升高,组件性能大幅衰减。因此选择纯POE胶膜进行封装,能降低组件的整体水汽透过率,减少酸性释放,从而延长电池的使用时间。

       基于降本增效的理念,硅片厚度和银浆单瓦耗量一直在降低。现有N型电池技术,无论TOPCON还是HJT,减薄硅片厚度和使用SMBB(超多主栅线)是必然的降本之路。这些变化对封装胶膜提出了低克重的需求。POE在密度上比较低,相同单位克重的POE胶膜比EVA胶膜厚了近10%。而EPE胶膜中的POE是抗PID衰减的核心,在降低EPE胶膜的厚度时,不能三层一起减薄,所以纯POE胶膜具有更多的降低厚度空间,从而使得其具有成本和性能上的双重优势。随着N型产能的逐步释放,TOPCcon头部组件厂商纷纷开始选择和导入纯POE胶膜产品作为N型组件的封装材料。

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