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） % 70~90 81.5/80.1/83.3 体积电阻率 IEC 60093:1980 Ω ·cm 1.0×10 15 (7~8.5)×10 15 透光率 ASTMD 1003:2007 （380-1100nm） % ≥90 90.9/91.7/91.5 水汽透过率 （电解法） GB/T 26253-2010 （38℃，90%Rh） 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 ISO8510-2:1990 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 TT+HS+RC 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℃/85%RH ,-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℃/85%RH ,+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℃/85%RH ,-+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 % 10^15 10^13 10^16 10^16 10^16 10^15 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5—7分钟； 双腔层压机---每腔可缩短2~3min。© 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2~4%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2%~4%）； 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