共挤POE胶膜在双面电池组件中的应用-桑燕

报告人桑燕 2020年11月04日 江苏无锡 共挤POE 胶膜在双面电池组件中的应用 第十六届中国太阳级硅及光伏发电研讨会一、双面电池的封装组合及抗PID表现 二、共挤POE 胶膜性能特点 三、共挤POE 使用注意事项 四、总结 主要内容 2005 发现 PID 现 象 2011 年PID 爆 发 P 型 铝背板电池 电池端 系 统端 封装胶膜端 PID 问题解决 电池效率提升 双面率提升 单玻/双玻PID 双面 电池 电池端 封装胶膜端 PID 问题解决 p 封装胶膜端 增强钠离子阻隔能力 p 封装胶膜端 阻止电荷迁移和累积到氮化硅层 降低胶膜自身的阳离子含量 一、双面电池的封装组合及抗PID表现 p PID-s 机理 玻璃中钠离子迁移形成漏电流 p 双面电池 PID-p 极化机理 电荷累积，氮化硅层极化带正电， AlOx 层 钝化作用削弱，少子表面复合 增加一、双面电池的封装组合及抗PID表现 p 当前PERC双面电池已成为绝对主流 p 当前PERC双面电池主流封装组合 来源2019年版 中国光伏产业发展路线图 Glass POE Bifacial cell POE Glass Glass 共挤POE Bifacial cell 共挤POE Glass Glass EVA Bifacial cell 常规白色背板 EVA/ 白色EVA Glass EVA Bifacial cell POE / 共挤POE Glass Glass POE / EVA Bifacial cell POE / 共挤POE 透明背板 MBB 多主栅组件 圆形焊带、TR叠焊技术等需要 使用高克重胶膜，封装胶膜原料 使用量增加，组件成本增加。 圆形焊带直径 胶膜克重 0.40mm 600-610 g/m 2 0.35mm 550-560 g/m 2 0.30mm 490-500 g/m 2 0.23mm 410-430 g/m 2一、双面电池的封装组合及抗PID 表现 0 96 192 288 384 480 576 672 768 864 960 1056 80 85 90 95 100 105 双玻正面 双玻背面 Glass TF4 POE P-perc bifacial cell TF4 POE Glass 双 玻 正 面 双 玻 背 面 初始 PID576h PID1056h Glass EP304 共挤膜 P-perc bifacial cell EP304 共挤膜 Glass 双 玻 正 面 双 玻 背 面 初始 PID192h PID480h Power retention rate 0 96 192 288 384 480 80 85 90 95 100 105 双玻正面 双玻背面 Power retention rate PID Time hrs 长效抗PID PID free 一、双面电池的封装组合及抗PID 表现 正 面 背 面 初始 PID192h PID384h Glass F406PS EVA P-perc bifacial cell EP308 共挤膜 透明背板 Glass TF4 P-perc bifacial cell TF8 透明网格背板 正 面 背 面 初始 PID96h PID192h ↓ 0.26 ↓ 0.19 ↓ 0.28 ↓ 0.37 ↑ 0.40 ↓ 0.34 ↓ 0.26 ↓ 0.34一、双面电池的封装组合及抗PID表现 二、共挤POE 胶膜性能特点 三、共挤POE 使用注意事项 四、总结 主要内容 提升EVA 的双面抗PID 能力 没有POE 的滑移问题 原材料降本 共挤膜优点 疑问 POE 层厚度多少合适 产品控制能力如何 长期封装可靠性如何 二、共挤POE 胶膜性能特点 EVA POE EVA EVA POEp 共挤POE 中间层POE厚度的影响 E/P/E 共 挤膜中POE 层厚度 [μm] WVTR[g/m2/day] 0 100 150 240 350 430 0 5 10 15 20 25 30 共挤膜中不同POE厚度水汽透过率 EVA POE POE 层 厚度 正面 背面 初始 PID96h 初始 PID96h 200 μm 150μm 100μm 80μm POE层厚度直接影响共挤膜的抗PID 性能和水汽透过率。 组件BOM 玻璃 前层EVAP 型双面电池 后层共挤膜 玻璃 PID 测试条件85 ℃，85RH ，-1500Vdc ↓ 0 ↑ 0.57 ↓ 0.18 ↑ 0.43 ↓ 6.04 ↓ 0.28 ↓ 9.26 ↓ 0.86p 福斯特EP系列共挤膜 中间层控制均匀性 EVA 阻隔层POE EVA 2012 福斯特专利 共挤三层结构 共挤膜中间层厚度均匀性 POE 层厚度 μm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 50 150 250 350 450 EP 共 挤膜 竞品 1 竞品 2 1.长效的双面电池抗PID性能 2.防滑，MBB组件适用 3. POE层厚度均匀性好 4.收缩率低，产品平整度优 5. 组件层压良率高，材料兼容性好 6. 优异的耐老化可靠性 EP共挤产品特点 特性 测试方法 单位 技术指标 EP304 EP308 收缩率 MD GB/T 29848-2018 ≤3.0 ≤3.0 TD GB/T 29848-2018 ≤2.0 ≤2.0 业内共挤膜存在平整度问题 p 福斯特EP系列共挤膜 收缩控制能力 福斯特共挤膜平整度良好 收缩率 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 -2 -1 0 1 2 3 福斯特共挤膜收缩率控制水平 共挤胶膜的透光率和折射率介于EVA 胶膜与POE 胶膜之间。 测试项目 F406P EVA EP304 共挤 TF4 POE 透光率 1150-700nm 92.77 92.69 92.40 700-400nm 92.52 92.17 91.86 400-290nm 90.58 89.26 88.74 折射率 1.485 1.490 1.493 p 福斯特EP系列共挤膜光学性能 透光率曲线对比 DH 老化 HAST 老化 p 福斯特EP系列共挤膜层压件可靠性数据 DHUV 老化 HF 老化一、双面电池的封装组合及抗PID表现 二、共挤POE 胶膜性能特点 三、共挤POE 使用注意事项 四、总结 主要内容※ 不同类型胶膜组合封装时，交联度制样结构需 参照实际封装组件的BOM，按各材料叠加，尤 其双玻组件，需叠加后层玻璃； ※ 单独测试后层胶膜交联度，可避免因前层EVA 高交联度导致最终结果偏高而误导工艺设置。 背玻 前玻 不粘膜 共挤 POE 高温布 EVA 不粘膜 Glass 共挤POE Bifacial cell 共挤POE Glass Glass EVA Bifacial cell POE / 共挤POE Glass Glass EVA Bifacial cell POE / 共挤POE 透明背板 三、共挤POE 使用注意事项 EVA与POE交联速度对比 不同双面电池封装组合 层压参数应根据升温偏慢的后层胶膜交联度设置。 双玻组件交联度制样结构 层压参数温度、时间、压力 包边 工装厚度 汇流条、焊带厚度、宽度、到边距离 后层玻璃镀釉层 玻璃和胶膜宽幅匹配性 层压条件 克重、交联度制样方法 层压过程溢胶量 层压后双玻四周胶膜厚度 组件BOM 封装胶膜 三、共挤POE 使用注意事项双玻层压工艺 工装 包边 层压温度、压力 双玻制造 有效控制组件边缘厚 度 应力释放 边缘脱层 三、共挤POE 使用注意事项 双玻组件四角胶膜 保有率 到边距离 角 -1 角 -2 角 -3 角 -4 EVA 共挤POE 0cm 52 47 48 48 1cm 60 55 57 58 EVAEVA 0cm 45 42 35 43 1cm 55 51 46 54 EVAPOE 0cm 38 48 47 45 1cm 49 57 56 51 POEPOE 0cm 50 45 43 39 1cm 62 55 53 50 p 双玻组件不同封装组合（双腔包边套框） 距离 边缘距离 角 1 角 2 角 3 角 4 0cm 不套框 9.7 7.3 6.2 5.7 套框 43.6 44.9 42.2 37.5 1cm 不套框 27.9 26.2 32.9 26.3 套框 52.2 54.0 51.0 49.2 p 双玻组件四角厚度（双腔包边） 双玻组件的可靠 性与层压工艺、 材料适配性密切 相关。四、总结 1）电池片双面化是大势所趋，但双面组件的PID衰减问题，采用POE胶膜可以解决，但成本较高， 且MBB组件对胶膜高克重的需求，进一步增加了组件的封装成本。从降本角度，共挤型封装 胶膜是一种选择。 2）福斯特EP系列共挤POE产品具有长效、稳定的抗PID能力，POE层厚度控制均匀，收缩率小， 老化后黄变小、粘结保持良好，封装可靠性优异。 3）共挤POE与前层EVA胶膜组合封装双面单玻和双玻都表现出了持久的抗PID能力，但在封装双 玻组件时，建议采用包边套工装方式层压，并根据共挤膜交联度和组件边缘胶膜厚度保持情 况，适当调整组件制作工艺及层压参数 。创新技术为明天 创新技术为明天