共挤型POE胶膜在光伏组件中的应用-季志超

2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 1 共挤型POE胶膜在光伏组件中的应用 海优威新材料 季志超 2018-11 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 2 1. 光伏组件发展趋势 2. 组件PID问题及解决方案 3. 常规POE胶膜存在的问题 4. 海优威共挤型POE胶膜 5. 总结 目录 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 3 图1 中国第三批领跑者中标情况 图2中国第三批领跑者中双面电池占比分析 自2015 年政府推动领跑者计划以来，国家政策从过去对所有光伏项目的支持，转向扶持高效电池和组件的针对性政策。 近年来拥有更高效率的电池技术获得了越来越多的市场份额。尤其是双面组件，叠加了产线兼容、降本增效及双玻的可靠性 优势，将会迎来爆发性的增长。 但是这些高效组件的应用，也伴随着PID问题。 光伏组件发展趋势 单面，47 P型双面 36 N型双面 17 总量5Gw 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 4 1. 光伏组件发展趋势 2. 组件PID问题及解决方案 3. 常规POE胶膜存在的问题 4. 海优威共挤型POE胶膜 5. 总结 目录 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 5 正电荷离子扩散影响因素 1.与势能束缚成反比 2.与离子在材料中扩散速率成正比 3.与电荷总量成正比 组件PID问题及解决方案-PID机理 a. Polarization b. Ion Migration N型 N型PERT单晶双面电池---正面易发生PID衰减 P型PERC单晶双面电池--背面易发生PID衰减 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 6 组件端封装材料的作用在于降低电池端电容电压，同时降低漏电流 可能影响因素 1.封装胶膜 2.玻璃 3.边框（硅胶） R 玻璃 R EVA Rcell C glass C EVA C cell 1500V 0V C 边框 R 边框 组件PID问题及解决方案-组件端改善抗PID性能的途径 Possible leakage current paths and the effective resistance along the pathway 组件中，可通过提高提高玻璃、EVA、单玻边框中的硅胶来提高组件的抗PID性能。 我们通常使用POE替代EVA提高组件的抗PID性能。但是不是所有的POE都能解决组件的PID问题 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 7 1. 光伏组件发展趋势 2. 组件PID问题及解决方案 3. 常规POE胶膜存在的问题 4. 海优威共挤型POE胶膜 5. 总结 目录 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 8 常规POE在组件应用中存在的问题 组件使用常规POE胶膜，存在层压气泡，串偏移或并片，层压时间长等问题，导致组件良率及产能降低。 如果POE质量不良，则组件可靠性测试- DH、TC、HF，以及户外使用后会出现胶膜脱层或内缩气泡等问题。 组件可靠性 POE存在的问题 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 9 1. 光伏组件发展趋势 2. 组件PID问题及解决方案 3. 常规POE胶膜存在的问题 4. 海优威共挤型POE胶膜 5. 总结 目录 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 10 共挤型POE胶膜结构及特性 共挤型POE胶膜的应用领域 ---有耐高温高湿、高抗PID要求的单玻组件（如水面电站用的单玻组件） ---PERC单多晶双面、N型双面等高效双玻组件的封装（抗PID性能优异） 共挤型POE胶膜的产品特点 ---层压气泡少、并片及偏移少，层压良率高（层压良率明显优于常规POE胶膜）； ---交联速度快、节约层压时间（双腔层压机，可以每腔缩短2-3分钟），提升组件产能20； ---可以考虑免工装，利于实现层压自动化。 共挤型POE胶膜的产品型号 ---P507共挤型POE 该产品为EVA与POE共挤型结构，是具有较高的阻水能力、耐UV、 耐湿热老化性能的交联型封装胶膜。通过采用共挤工艺，把EVA材料和 POE材料进行复合改性，使得胶膜产品即保留了EVA材料的层压工艺便 利性和高粘结性，同时兼具了聚烯烃材料的高阻隔和耐候性能。 海优威共挤型POE胶膜 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 11 海优威共挤型POE胶膜-常规性能检测 项目 测试方法 单位 标准 实测值 交联度 Xylene Extraction 二甲苯 法） 7090 81.5/80.1/83.3 体积电阻率 IEC 600931980 Ω cm 1.010 15 78.510 15 透光率 ASTMD 10032007 （380-1100nm） ≥90 90.9/91.7/91.5 水汽透过率 （电解法） GB/T 26253-2010 （38℃，90Rh） g/m 2 24h ＜5 3.8/3.5/3.6 收缩率 120 o C/3min MD ≤3 1.5/2.5/2 TD ≤1.5 0.5/1/0.5 与玻璃剥离强度 ISO8510-21990 N/cm ≥60 119.3/142.7/131.6 与背板剥离强度 N/cm ≥50 147.5/136.2/175.4 注层压工艺150℃，抽空5mins层压13min，背板为TPE 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 12 海优威共挤型POE胶膜耐候性能检测-剥离强度 与EVA堪比的优异粘接可靠性。 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 13 海优威共挤型POE胶膜耐候性能检测-耐黄变性能 注每500h的UVB辐照量约15kW 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 14 海优威共挤型POE胶膜-某组件厂PERC单晶双面双玻组件可靠性序列测试 UV120k wh/m2 150℃ 烘烤 B序列 UV序列 DH1000 TC200 TTHSRC PID 192h 层压参数 145-6-18，-30kpa 功率 变化 正面 \ -0.39 -1.28 -1.95 -1.28 -0.41 -0.23 背面 \ -0.91 -1.37 -2.01 -1.37 -0.46 -0.63 外观 △YI1 无外观脱层、气泡等问题 72片大板型组件，在所有的长序列可靠性中，无任何外观问题出现，组件正背面功率衰减均小于3。 PID前 PID后 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 15 初始 PID--1344 h 后 -2.96 双85, -1000V 双85, -1000V -2.92 常规抗PID 多晶电池组件 海优威共挤型POE胶膜-抗PID性能检测（某组件厂常规抗PID多晶电池单玻组件） 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 16 非抗PID多晶电池组件 1 组 件 2 组 件 海优威共挤型POE胶膜-抗PID性能检测（某组件厂非抗PID多晶电池单玻组件） 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 17 （测试条件85℃/85RH ,-1500V， 边框正极，接线端子负极 ） 组件1 PID96h PID192h 正面 反面 正面 反面 组件2 PID96h PID192h 正面 反面 正面 反面 海优威共挤型POE胶膜-抗PID性能检测（某组件厂PERC单晶双面双玻组件） 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 18 （测试条件85℃/85RH ,1500V， 边框负极，接线端子正极） 组件3 PID96h PID192h 正面 反面 正面 反面 海优威共挤型POE胶膜-抗PID性能检测（某组件厂PERC单晶双面双玻组件） 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 19 （测试条件85℃/85RH ,-1500V, PID--96h，192h） 海优威共挤型POE胶膜-抗PID性能检测（某组件厂N型单晶双面双玻组件） 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 20 海优威共挤型POE胶膜-抗PID性能多家一线组件厂家双玻组件测试结果） 厂家 组件PID测试 测试时间 测试条件 功率衰减 A 双玻双面单晶PERC背面 2017.12 双85，-1500V, 192h ＜1.5 B 双玻双面单晶PERC背面 2018.6 双85，-1500V, 192h ＜2 C 双玻双面N型正面 2018.5 双85，-1500V, 192h ＜3.6 D 双玻双面单晶PERC背面 2018.8 双85，-1500V, 192h ＜1.5 E 双玻双面单晶PERC背面 2018.9 双85，-1500V, 192h ＜1 F 双玻双面单晶PERC背面 2018.3 双85，-1500V, 192h ＜2 G 双玻双面N型正面 2018.6 双85，-1500V, 96h ＜3.5 H 双玻双面单晶PERC背面 2018.7 双85，-1500V, 96h ＜3 I 双玻双面单晶PERC背面 2018.4 双85，-1500V, 96h ＜3 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 21 海优威共挤型POE胶膜--某组件厂测试不同品牌封装胶膜抗PID性能对比 使用相同工艺电池，搭配不同厂家的封装材料，制成的带边框双面双玻组件，进行抗PID测试，测试结果显 示，海优威共挤型POE具有非常优异的抗PID性能。 封装胶膜抗PID性能与体积电阻率高低无对应关系，而是与材料的结构及配方更相关。 -5.70 -2.15 -1.47 -1.00 -7.44 -0.23 -24.60 -5.47 -1.82 -1.40 -36.04 -0.63 -40.00 -35.00 -30.00 -25.00 -20.00 -15.00 -10.00 -5.00 0.00 A-EVA A-POE B-POE C-POE D-POE HIUV-P507 不同厂家POE封装材料的PERC双面组件PID功率衰减对比测试 条件双85 ，-1500V ，PID192h 正面 背面 功率变化 1015 1013 1016 1016 1016 1015 体积电阻率 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 22 海优威共挤型POE胶膜-交联曲线（交联速度快，与EVA交联过程类似，节省层压时间） 使用海优威共挤POE胶膜层压 单腔层压机---可以缩短57分钟； 双腔层压机---每腔可缩短23min。 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 23 组件类型 组件产能 提升 良率提升 辅材降低 RMB/W 人力降低 RMB/W 能耗降低 RMB/W 设备折旧 降低RMB/W 日常管理 降低RMB/W 组件非硅成本降低 降低RMB/W 60pcs双 面双玻 22 0.5 0.0101 0.0115 0.007 0.0067 0.006 0.0413 备注 产能根据公司双面组件产能不同，产能提升比例不同； 良率的提升与公司的工艺水平有关，使用HIUV共挤POE，组件良率可与使用EVA的良率一致； 人力根据人均6000RMB/月进行核算； 设备折旧及日常管理费用与公司经营有关。 海优威共挤型POE胶膜-某组件厂核算的产品良率对组件成本的影响 某组件厂使用海优威共挤POE双玻产能提升22，良率提升0.5，实现组件非硅成本降低0.0413RMB/w 使用海优威共挤型POE胶膜，层压窗口宽，气泡少，并片及偏片少，通过调整参数，实现良率与使用EVA类似。 可以考虑无工装自动层压，可进一步降低人力支出、提高产能，降低成本。 根据部分组件厂家反馈数据，使用海优威共挤POE对比常规POE，双玻组件层压良率可提升24个百分点，可 大幅降低组件非硅成本。 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 24 海优威共挤型POE胶膜-某组件厂中批量良率数据 中批量投产时间2018.7 中批量材料组合压花玻璃P507双面电池P507平板玻璃 层压工艺及数量封边胶带带工装层压 300块； 封边胶带无工装层压 50块 投产良率结果总数350块，产生不良2块，良率99.39，主要不良为层压机异物导致组件同一位置 出现气泡。其中50块不带工装层压的组件，均为一级组件，无气泡，无串偏移。 层压良率明显优于常规POE胶膜 组件边缘 组件整体 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 25 1. 光伏组件发展趋势 2. 组件PID问题及解决方案 3. 常规POE胶膜存在的问题 4. 海优威共挤型POE胶膜 5. 总结 目录 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 26 总结海优威共挤型POE胶膜产品的特点 1. 产品抗PID性能好，对于单晶PERC电池背面、及N型单晶电池正面抗PID性能优异； 2. 产品性价比高，成本低于常规POE胶膜； 3. 层压工艺窗口宽，气泡少、并片及偏片少，层压良品率高（层压良率明显优于常规POE胶膜24）； 4. 交联速度快、节约层压时间（单腔可缩短5-7min；双腔可每腔缩短2-3分钟），可提升层压产能20； 5. 对层压机类型无要求 单腔、双腔、三腔均可；可考虑免工装，利于实现层压自动化。 6. 产品易储存、易使用，裁切后使用时间及保存方法与EVA类似。 2017 Trina Solar. All rights reserved. CONFIDENTIAL. 27 上海海优威新材料股份有限公司 地址中国上海浦东新区龙东大道3000号 电话021-58964211 网站 www.hiuv.net 感谢对海优威的信任与支持 创新 提质 降本 增效