3M，POE，双玻良率研究

POE 胶膜与双玻组件良率的研究 目录 背景 01 不 良 率 研 究 ：串间 距偏移 02 不 良 率 研 究 ：脱层 03 不良 率研 究：气泡 04 不 良 率 研 究 ：隐裂 05 不 良 率 研 究 ：交联 速率 06 总结 07 背景 双 面 电 池 普 遍 采 用 双 玻 封 装 ， 采 用POE胶膜 以 实 现 抗PID ， 水 汽 阻 隔 及 寿 命 期 高 功 率 转 换 。 与EV A 相 比 ，POE 的 非 极 性 属 性 对 生 产 ， 使 用 ， 层 压 工 艺 提 出 更 高 要 求，层 压 的 良 率 与POE 胶膜设计有 很 大 关 联 。 本 报 告 在 避 免 串 间 距 偏 移 、 气 泡 、 交 联 速 度 、 脱 层 、 隐 裂 等 方 面 来 探 讨POE胶膜。 一 、 串 间 距 偏 移  层压前胶膜“ 滑”，是在铺设及转运时，胶膜其其他材料相对位置偏移。 1. 首 先 是 胶 膜 的 花 纹 ； 1）玻璃与胶膜，胶 膜 重 量轻 ， 容 易在 玻 璃 表面 打 滑 。 粗糙度Ra≥30um ， 打 滑 现 象 明 显 减 小 ， 粗 糙 度 高 ， 防 滑 效 果 增 加 ； 2）胶膜与电池串， Ra≥12um打滑不明显，上限控 制 在20um 以 下 。 粗 糙 度 过 低 ， 电 池 片 在 胶 膜 表 面 容 易 滑 移 ， 而 造 成 并 串 、 破 片 ， 粗 糙 度 过 高 ， 容 易 在 铺 设 时 剐 蹭 电 池 片 ， 同 时 可 能 导 致 电 池 片 翘 曲 ， 焊 带 的 厚 度 和 形 状 对 打 滑 有 明 显 影 响 ， 较 高 的 焊 带 厚 度 架 空 了 电 池 片 ， 减 少 有 效 接 触 面 积 ， 打 滑 现 象 更 明 显 。 2. 胶 膜 助 剂 析 出 到 表 面 ， 而 造 成“打滑” 。 1）类型：与基材极 性 差 异大 ， 相 容性 差 ， 助剂 容 易 析出 ； 选 相容 性 好 的助 剂 2）助剂量：助剂添 加 量 越大 ， 越 容易 析 出 。控 制 量 ，接 枝 能 改善 相 容 性。 一、 串 间 距 偏 移 层压 后 偏 移 ， 看 硫 化 曲 线 ，ML ，MH ，TC10 ，TC90 TC 一 、 串 间 距 偏 移  层压 后 偏 移 1. 胶 膜 融 指 ： 硫 化 曲 线 中 ，ML 值 能 够 侧 面 体 现 胶 膜 的 融 指 ，ML 值1.0 ， 则 容 易 出 现 层 压 后 偏 移 的 现 象 ； 改 善 层 压 后 偏 移 的 方 式 ， 调 整 胶 膜 熔 指 ， 降 低 熔 指 对 减 少 偏 移 有 一 定 帮 助 。 选择 超 支 化 树 脂 或 接 枝 物 料 能 够 提 高ML值。 2. 交 联 速 率 ： 硫 化 曲 线 中 ，TC10 偏 高 ，ML 偏 低 ， 即 交 联 速 率 偏 慢 ， 层 压 过 程 中 胶 膜 抵 抗 变 形 能 力 较 差 ， 容 易 发 生 层 压 后 偏 移 的 现象。 快 固 型 胶 膜 有 助 于 减 少 串 间 距 偏 移 。 二、脱层  粘 结 力 不 强 。 可 通 过 剥 离 强 度 来 体 现 。 除 了 因 异 物 、 胶 膜 受 潮 、 胶 膜 或 其 他 辅 材 被 污 染 而 造 成 的 脱 层 外 ， 胶 膜 本 身 因 配 方 设 计 不 合 理 ， 也 容 易 出 现 脱 层 现 象 ： 1. 助 剂 活 性 低 ， 反 应 温 度 偏 高 ， 与 层 压 温 度 不 匹 配 2. 粘结 助 剂 不 容 易 在 层 压 压 力 下 ， 迁 移 到 玻 璃 界 面 3. 容 易 与 配 方 体 系 中 其 他 助 剂 产 生 反 应 ， 而 造 成 消 耗 4. 助 剂 量 ， 为 了 避 免 气 泡 等 问 题 ， 用 量 偏 少 5. 老 化 后 的 脱 层 ， 主 要 为 有 效 的 键 接 基 团 数 量 不 够 三、气泡  气 泡 与 其 他 辅 材 、 版 型 、 层 压 机 硬 件 、 层 压 参 数 也 相 当 大 的 关 联 ， 胶 膜 本 身 的 原 因 ： 1. 粘 结 助 剂 的 反 应 温 度 偏 高 ， 造 成 其 反 应 速 率 慢 ， 气 泡 在 交 联过 程 中 不 断 产 生 ； 2. 与 交 联 速 率 匹 配 性 ； 若 交 联 反 应 快 于 粘 结 反 应 ， 容 易 产 生 反 应 气 体 不 容 易 排 出 ； 3. 粘 结 强 度 ： 粘 结 强 度 或 者 交 联 度 不 够 ， 而 造 成 在 组 件 在 刚 开 始 冷 却 过 程 中 ， 玻 璃 形 变 造 成 的 反 冲 气 泡 ； 4. 融指 过 高 ， 容 易 造 成 胶 量 流 失 过 多 而 产 生 气 泡 。 四、隐裂  此处 主 要 阐 述 胶 膜 本 身 造 成 隐 裂 的 原 因 ： 1. 花 纹 设 计 ； 花 纹 除 了 增 加 摩 擦 力 外 ， 还 有 一 个 在 施 压 前 期 的 一 个 缓 冲 作 用 ， 花 纹 设 计 的 越 合 理 ， 层 压 窗 口 越 大 ； 2 、胶 膜融 指 ； 如 前 所 述 ， 融 指 的 设 计 需 要 兼 顾 气 泡 、 串 间 距 偏 移 ， 缝 隙 流 动 填 充 等 因 素 ， 但 融 指 过 低 ， 因 填 充 性 变 差 ， 则 容 易 造 成 隐 裂 。 研 究 表 明 ，1.0≤ML≤1.4 的 范 围 为 最 佳 。 总结  为降 低 各 项 不 良 率 ， 胶 膜 在 配 方 及 工 艺 设 计 上 ， 需 要 关 注 的 点 为 ： 1. 胶 膜 表 面 粗 糙 度 ； ① 外 表 面 粗 糙 度Ra: 12um-20um ② 内 表面粗糙度Ra ：30um （控制在30-50um 之间为佳） ③ 合 理 的 助 剂 选 型 和 助 剂 添 加 量 2. 硫 化 曲 线ML值：1.0-1.4 3. 硫 化 曲 线MH 值：2.2 4. 硫 化 曲 线TC90 ：800s 2020/11/10 12 Thanks!