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光伏胶膜迎来分化变革,为什么N型组件更要使用纯POE胶膜?

近年来,随着光伏产业技术的飞速发展,N型电池正在逐渐的崛起。TOPCon和HJT产能和需求的高速扩张,给纯POE封装胶膜带来了广阔的市场空间。

2022年光伏新型电池技术快速发展,从头部组件及电池厂商的产能规划及实际落地产能来看,TOPCon无疑已成为当前行业内高效电池技术扩产的最主流选择。在Taiyang News连续2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。据市场预计,2023年TOPCon扩产规模150-200GW,HJT扩产规模60GW+。

N型电池加速扩产背景下,电池技术的演变对配套的辅材,特别是封装胶膜的选择上有较大影响。

由于太阳能电池的封装过程具有不可逆性,同时组件的运营寿命通常要求在25年以上,一旦运营期间胶膜的透光率下降,光降解、腐蚀或脱层等问题都会造成组件的失效,所以胶膜虽然在光伏产业链中占比仅为5%左右,但其直接决定组件的质量与寿命。

目前光伏组件用的封装胶膜主要包括EVA胶膜、EPE胶膜和POE胶膜。由于EVA胶膜有持续的酸释放、水蒸气透过率和吸水率较大的特性,即便是在正常使用过程中,仍然会有水蒸气透过,透光率降低,酸释放和脱层等失效,进而降低光伏组件的发电量。

特别是,EVA胶膜分解释放的醋酸分子,不仅会腐蚀玻璃和背板等部件,而且在N型电池中金属化栅线的腐蚀影响也远大于传统P型电池,导致N型高效电池组件的长期可靠性风险增加。近年来,在光伏电站的运营中还发现:EVA胶膜存在严重的PID – 电势诱导衰减现象,导致光伏电站输出功率大幅下降。

相对于EVA胶膜,纯POE胶膜由于其独特的抗PID优异性能,同时其电阻率高、不易水解的特性,保证了光伏组件在高温、高湿环境下运行的安全性及长久的耐老化性,使组件能够更加长久、高效地使用。

据调研,虽然EPE胶膜兼顾了EVA胶膜的层压性能以及POE胶膜的抗PID性能,但劣势同样也是很明显的,中间层POE厚度控制不均匀,POE层助剂容易迁移至EVA层,助剂迁移以后,POE的交联速度变慢,层压工艺使得EPE胶膜中的POE被两侧的EVA挤出,从而产生脱层风险,等等,而且EPE现在N型电池技术上还未经大规模的实证验证。

更重要的,EPE胶膜中依然没有消除EVA持续释放酸性的特性,这给EPE胶膜在N型电池上应用的长期可靠性带来了不小的阴影。至少,在目前的N型单玻组件中,EVA胶膜依然不能和电池正面直接接触。

祥邦科技在2022年隆重推出的Rhino – 灵犀纯POE封装胶膜,该产品克服了传统纯POE胶膜的缺陷,具有防滑、高透光、交联速度快和低克重下(薄)性能保持稳定的特点。如同名称中的寓意一样:像铠甲一般为最新一代N型TOPCon等电池技术封装提供全方位保护,确保光伏组件户外25年的持续战斗。截止目前,灵犀纯POE封装胶膜出货已超过6GW。

可以预见的是,随着N型组件在市场中的占比进一步提升,必将为纯POE胶膜带来强劲的正向拉动。

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