POE胶膜及白色EVA关键性能对双玻的影响—赛伍—王磊

Confidential CYBRID Valued by Innovations CYBRID Valued by Innovations POE与白色E VA 关键指标对 组件的影响 苏州赛伍应用技 术 股 份有 限 公 司 封装胶膜研 发 主 管 王磊 徐州，2017 年11 月18日Confidential CYBRID Valued by Innovations 一、赛伍封装胶膜项目概况 二、POE胶膜关键指标对组件性能的影响 三、赛伍白 色EVA 基本性能简介Confidential CYBRID Valued by Innovations 赛伍封装胶膜项目概况Confidential CYBRID Valued by Innovations 赛伍胶膜总体概 况 2012 年 项目立项 2014 年 慢速交联 产品开始销售 2016 年3 月 快速交联 T22开始销售 2016 年12 月 热塑性T34 开始销售 2017 年8 月 白色W22、W11 开始销售 POE累积出货量 约100MW  现有生产线3条， 50MW/ 月（ 70万㎡）；  2018年6月，实现产能200MW/ 月（300万㎡）；  2018年12月，实现产能400MW/ 月（520万㎡）；  可以实现产品特色尺寸定制（宽幅0.3m-2.1m ，厚度0.05mm-1mm） 产能建设 项目进展Confidential CYBRID Valued by Innovations 赛伍胶膜总体概 况 产品命名原则 Cybright ® x x x Cybrid PV Trademark Type (T: Transparent, C: UV Cut-off , W: White) Module Type (1: For Single Glass, 2: For Double Glass , 3: For Thin Film Cell) Material (1: EVA, 2: POE , 3: POA, 4: TPO)Confidential CYBRID Valued by Innovations POE胶膜关键指标对组件性能的影响Confidential CYBRID Valued by Innovations 赛伍POE特点 与竞品POE 相比，赛伍POE-T22 特点：  体积电阻高 ， 10 17 Ω*cm （有第三方测试报告 ）  交联度高 ，峰值可达86% （145℃，20min）与 EVA 相当  层压时可无需 辅助 装 置 ，溢出少，并片风险小 1. 与EVA 胶膜相比，POE 优点明显，但是价格贵，不知道应用在什么产品上； 2. 不同体阻POE 的组件性能类似，无明显区别； 3. POE 胶膜交联度无需很高，60% 即可； 4. POE 交联特性与EVA 不一样，组件层压所需耗材多及人工成本多，如何降本？ 客户疑惑 体积电阻 交联度Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑1：封装材料如何选择？ POE vs EVA 交联度 水汽阻隔 体积电阻 抗PID 性能 粘接性能 透光率 耐低温 POE/EVA 无酸性 气体释放 应用趋势：越 来 越 多 的双面双玻组件使用POE胶膜 降本路线：树脂厂+胶膜厂+组件厂一起努力 数据来自D公司Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑2：体阻高低对双玻的影响？ 测试方法 100v 、120s 1000v 、600s 1000v 、3600s Michael D. Kempe etc., Development of a Resistivity Standard for Polymeric Materials Used in Photovoltaic Modules, Proc. of SPIE, Vol. 9563 956302-1, 2015 环境温度：23±2℃ 、湿度：50±5%RH 测试设备：是德高阻计（Keysight ）B2987A 多 数 组 件厂条件 赛伍内部 条 件 行业标准 条 件 文献中条 件 1000v 结论： 由于POE 为非极性材料，需要更高的电压 与更长的时间才能达到体阻稳定。 综合考虑，我司推荐大家采用1000v 、600s 的测试方法。 3.54E+15 6.53E+16 1.21E+17 PO胶膜12h后体阻 都未稳定Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑2：体阻高低对双玻的影响？ 竞品比较 测试条件：1000v 、600s 测试设备：是德高阻计（Keysight ）B2987A 环境条件：温度24.2℃ 、湿度54%RH 测试时间：2016年12月13日 赛伍Cybright-T22 胶膜的体阻＞10 17 Ω*cm ，属于业内第一梯队。Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑2：体阻高低对双玻的影响？ N 型双玻组件 2016年H组件公司 PID96h，1000v 2017年Y组件公司 PID192h ，1500V P型双玻组件 2017年L组件公司 PID96h，1500v 2017年L组件公司 第二次 PID192h，1500v 2017年T组件公司P 型单面 PID96h，1000v 上述所有数据来自于客户实测 POE 体阻决定双玻组 件抗PID 性能？ PID影 响 因 素很多，需 要进一步研 究 。Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑2：体阻高低对双玻的影响？ 赛伍自测 胶膜情况 ：为了减少材料影响，胶膜所用助剂为同种种类及用量 ，仅是 树脂不 同，采 用的 同一树脂供应商的光伏级及对应非光 伏级牌 号 组件情况 ：赛伍自己层压，玻璃为1658*992*2.5mm, 低铁压花光伏玻璃，信义；电池片为 PERC 多晶双面电池，电池 效率20.8% ，台湾 某厂家 ；其余 配方都 一样。 测试条件：-1500V ，192h 胶膜体阻高 对 双 玻组件抗PID性能有 促进作用， 尤 其 是 在 P型 双 玻 组件上效果 更明显。 VR ：5. 9E + 14Ω *c m VR ：5. 2E + 16Ω *c mConfidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑3：交联度高低对双玻的影响? 样品制备 用同种树脂，不同比例助剂 制备出 不同交 联度的POE 胶膜。固定 层压工 艺，保 证 助剂反应完全，避免实验 过程中 助剂继 续反应 。 样品1 样品2 样品3 Cybright-T22 测试方法 初始交联度% 23.52 62.55 83.23 二甲苯萃取5h 残留热焓 J/g -0.7067 -0.6051 -0.6207 DSC法 室温升温至250℃ ， 10℃/min 升温速度 层压条件：145℃，5min （抽真空）+15min （保压） 层压后胶膜DSC曲线Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑3：交联度高低对双玻的影响？ 蠕变 105 ℃ ，200h 样品1 滑移约2mm 样品2 滑移约1mm 样品3( T22) 没有滑移 储能模量E’=67MPa 储能模量E’=128MPa 层压条件 ：145℃，5+15min 蠕变设备 ：热风烘箱 DMA测试：厂商: 耐驰；条件: 振幅30um, 动 态里3N ，静态力0.01N, 温度-60-150 ℃，频 率1HZ 交联度高的胶膜 由 于其储能模量大 ， 其 抗 蠕变能力强。 交联度：23.52% 交联度：62.55% 交联度：83.23%Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑3 ： 交联度高低对双玻的影响？ 剥离力衰减 样品1 样品2 样品3 （T22 ） 测试方法 交联度% 23.52 62.55 83.23 二甲苯萃取 初始 60.98 127.74 108.26 180°剥离 单位N/cm DH1000h 后 4.6 28.85 52.02 衰减率% 92.45% 77.42% 51.95% / 照片来自客户 （竞品胶膜） 交 联 度 与 剥 离 力衰减有 一定的关 系，会影 响组件长 期可靠性 。 表面硬度 样品1 样品2 样品3 （T22 ） 测试方法 交联度% 23.52 62.55 83.23 二甲苯萃取 邵A硬度 67 68.5 67 胶膜为层压后 胶膜 DH 1000h 后 脱层 交 联 度 高 低 不 影响胶膜 表面硬度 ，交联度 高无裂片 风险。Confidential CYBRID Valued by Innovations 疑惑4：交联特性对双玻的影响？ 并片率高 溢胶多 此处胶膜所层压的双玻组件 易发生并片及边缘溢胶较多， 需要使用辅助的封边胶膜及 定位胶带，导致良率低，生 产成本较高。 虽然无并片及溢胶较少， 但是胶膜加工困难，容易 在加工过程中发生交联， 加工速度低，收缩率不好， 胶膜生产成本高。 T22 Cybright T22 可 以 兼 顾 良 好 的加工 特性及 层压效 果。在 客户处 已实现 无工装 及 无 封 边 胶 膜 的层压 工艺， 节约了 生产成 本。 终极目标：T22 通过微调实现双玻层压无定位胶带、无工装及 无封边 胶带的 层 压工艺。 胶膜：赛伍同一生产线自制，不同胶膜的树脂为同一厂商提供，不同胶膜的助剂种类及数量不变； 组件：不同组件所用的玻璃、电池片、汇流条等配件都一样，版型一样，层压工艺一样，使用定位胶带及封边胶带。 设备：硫化仪（优肯 UR-2010SD ）、单腔层压机（弈珩 TCTY G1 4 ） 双 玻 组 件 多 采 用双腔层 压机层压 ，很多不 良现象（ 并片、溢 胶、气泡 、裂片） 都 是 在 一 腔 中 形成，胶 膜在一腔 中的交联 特性与层 压效果至 关重要。 硫化条件：145 ℃、30minConfidential CYBRID Valued by Innovations 结论 1：越来越多的双面双玻组件使用POE 胶 膜，胶膜价格肯定会越来越低； 2：胶膜体阻高对双玻组件抗PID 性能有促进作用，尤其是在P型双玻组 件上效果更明显； 3：高交联度胶膜组件抗蠕变性能好，可以确保长期老化下可靠性； 4：Cybright T22 可以兼顾良好的加工特性及层压效果。在客户处已实现 无工装及无封边胶膜的层压工艺，节约了生产成本。Confidential CYBRID Valued by Innovations 赛伍白色EVA 基本性能简 介Confidential CYBRID Valued by Innovations 白色E VA 基本物性 白色胶膜解决方案  赛 伍共挤工 艺  预交联工艺 无纺布 白色层  无纺布工艺 Transparent Layer White Layer  单层低熔指 工 艺Confidential CYBRID Valued by Innovations 白色E VA 基本物性 粘结性能适配性 背板 明冠KPE 中天KPO 圣帕TPE 冠日KPE 金兑KPE 康维明PPE 剥离力N/cm 100 126 71 84 100 129 KPE 结构类背板 背板 KPf 205A 福斯特BEC 乐凯TPC 富士CPC 中来CPC 剥离力N/cm 84 103 58 114 57 Coating类背板 背板 赛伍KPK 中来JW30 依索TPT 中来KFB 剥离力N/cm 132 83 54 78 复合类背板 背板 索纳菲斯 尚善 剥离力N/cm 65 50 共挤型背板 层压条件 ：145℃ ，5min （抽真空）+10min（层压） 层压设备： 单腔层压机 剥离条件：180°剥离，100mm/min ，23℃ 、50%RH 剥离设备： 岛津试验机 AGS-JConfidential CYBRID Valued by Innovations Increase power efficiency by high reflectivity of bottom layer. 97% 反射率 High reflectivity. Reflectivity ＞97% （400~1100nm ） 白色E VA 基本物性Confidential CYBRID Valued by Innovations 白色E VA 基本物性 功率增益-单玻 方案 胶膜 Rsh Rs Isc Voc Pmax FF 功率增益 对照组 T11+C11 408.81 0.48 9.14 38.15 264.4 0.76 / 实验组 T11+W11 242.2 0.477 9.20 38.20 266.6 0.76 0.83% 对照组 对照组 测试条件 ：23℃ ，50%RH ，电流7.6A 测试条件 ：23℃ ，50%RH ，电压50V ， 电流12.5AConfidential CYBRID Valued by Innovations 白色E VA 基本物性 G/T11+T11/G G/T11+W11/G 2.5% Pmax W 测试条件 ：23℃ ，50%RH ，电压50V ，电流12.5A 功率增益-双玻Confidential CYBRID Valued by Innovations 层压效果-双玻 白色E VA 基本物性 组件结构：Glass/T11/Cell/W11/Glass 层压条件：145℃ ，5min（抽真空）+10min （层压） 层压设备： 单腔层压机 外观：良好 EL 照片：无隐裂Confidential CYBRID Valued by Innovations 组件结构：Glass/T11/Cell/W11/KPf BS 层压条件：145℃ ，5min（抽真空）+10min （层压） 层压设备： 单腔层压机 外观：良好 EL 照片：无隐裂 层压效果-单玻 白色E VA 基本物性Confidential CYBRID Valued by Innovations 长期可靠性 DH 老化 初始 DH1000 DH2000 DH3000 与玻璃剥离力N/cm 118 98 75 63 与KPK 剥离力N/cm 132 88 80 75 与KPf剥离力N/cm 84 56 42 / △YI 0 0.43 0.87 1.3 初始 30KWH 120KWH 300KWH △YI 0 0.4 1.5 2.1 UV 老化 未出现蓝变现象 烘烤实验（150 ℃，72h ） 双玻 单玻Confidential CYBRID Valued by Innovations 谢谢指 导! 王磊 13402582609 wanglei@cybrid.net.cn