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然而,TOPCon等N型高效电池的高发电效率对胶膜提出了更多要求。如TOPCon电池正面银浆内含其他金属成分,对水汽更为敏感,需要胶膜提供更多保护,而EVA材料在遭遇水解后会生产醋酸,与光伏玻璃中的Na发生反应,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。
由此,另一大胶膜技术POE(包括纯POE胶膜和共挤POE胶膜)备受关注。据悉,与EVA胶膜相比,POE胶膜具有更高的水汽阻隔率、更优秀的耐候性能和更强的抗PID性能,更加适配N电池技术。
事实上,POE胶膜也并非首次崭露头角,其早在双面双玻组件更迭中,便被众多一线组件企业采用,以降低组件重量及提高组件的生产良率。目前,纯POE胶膜市场占比约10%,共挤POE胶膜占比约25%。
脱颖而出,纯POE胶膜提速
不难看来,即使POE胶膜,仍然存在着纯POE和共挤POE的双技术路线。
共挤POE,又称为EPE,在POE粒子供应受限以及纯POE胶膜工艺窗口相关限制下,EPE开始应运而生。就EPE胶膜技术性能,据上述专业人士介绍,虽然EPE胶膜同时兼具EVA和纯POE的部分特性,表面上既保留了POE胶膜的抗PID性和阻水性优势,但原料中仍含有EVA材质中醋酸乙烯酯(VA),不可避免地在光热、热氧、湿热环境下,分解产生乙酸,会对电池片表面、焊带等腐蚀,造成功率衰减。
而纯POE胶膜具有更低的玻璃化转变温度、更低的水汽透过率、更好的电气绝缘性能、更好的化学稳定性四大优势,且这些都是材料的本质特性,不过多依赖配方就可以实现,是N型时代最佳取代EVA胶膜产品的下一代的封装材料。
针对N型电池技术对封装胶膜低克重的需求,据了解,POE材料在密度上比较低,相同单位克重的纯POE胶膜比EVA胶膜厚了近10%,同等质量胶膜,纯POE胶膜能够更薄。此外,由于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,而纯POE胶膜具有更多的降低厚度空间。
当然,纯POE胶膜也存在着技术难点,一方面在层压工艺上存在打滑等问题,另一方面则在于粒子供应严重依赖进口。
对此,据纯POE胶膜专业厂商浙江祥邦科技介绍,纯POE胶膜的滑移问题,非常明确的原因是其中添加剂析出造成的,而非POE材料本身的问题,并且在国内外厂商联合攻关之下,防滑的问题已有显著改进。
以祥邦科技最新推出的Rhino-灵犀纯POE封装胶膜为例,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性能保持稳定(薄)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的保护,确保光伏组件户外25年的持续战斗。”
据悉,从今年开始,晶科、一道等主流的TOPCon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。
而对于POE胶膜的粒子供应问题,据有关机构统计,2021年全球光伏级POE需求量约16.7万吨,到2024年有望达到56万吨以上,POE总需求将进一步增至 225万吨。目前全球 POE 产能仅有约 110 万吨,且主要来自于海外跨国公司。部分组件制造商担心光伏级POE粒子的供应会跟不上市场所需,从而对纯POE胶膜的使用存在着一定的顾虑。
对此,“对于POE胶膜企业来说,积极的开发低克重的生产工艺,在POE粒子供应有限的情况下,增加纯POE胶膜的供应量。而对于POE粒子的生产企业来说,现有的厂商也在积极的扩大产能,而在万华等一批优秀国内企业的全力攻关下,在未来2-3年时间内,POE粒子也将实现国产化。这样看来,光伏级POE粒子的供应是完全能够满足光伏市场所需的。”祥邦科技指出。
可以预期的是,在激荡N型时代,随着掣肘因素的逐一解决,纯POE胶膜的市场攻坚之战将愈加凶猛。
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