光伏封装胶膜介绍

1、光伏封装胶膜介绍光伏封装胶膜作用是将光伏玻璃、电池片和背板粘在一起。一 般而言封装胶膜需要透光、可粘接、耐紫外线及高温、低透水、高 电阻率（减少漏电流）。光伏用胶膜主要分为透明 EVA、白色 EVA、聚烯烃 POE、共挤型 POE、与其他封装胶膜（ PCMS/Silicon 、PVB胶膜、 TPU胶膜）等。 2019 年市场上主要以透明 EVA胶膜为主。透明 EVA胶膜是较为传统的胶膜产品，目前为市场主流，市场 占比约 70%。透明 EVA技术成熟且成本较低，但封装后的组件衰减 率高。为配合行业降本增效，目前封装胶膜企业主要围绕低入射光 损耗、低衰减以及高性价比这几个关键点来进行研发。白色 E

2、VA产品为近些年胶膜企业研发的新产品，白色 EVA成本 高于普通透明 EVA，但其具有独特的高反射性能，通过增加电池片 间隙入射光反射（白色 EVA光反射率达到 90%以上），提高组件对 太阳光的有效利用，能够使一块 60片单/ 双玻组件功率提升 7- 10W/1.5-3W。同时也解决了组件层压后的白色胶膜溢白问题，还可 简化背板降低成本，目前多实用于单玻组件和双玻组件的背层封 装。白色 EVA在 2012 年时就被我国胶膜龙头企业海优威提出，但由 于其流动性大导致组件外观缺陷而被搁置。 2013-2017 年间，海优 威通过引入电子束辐照预交联技术消除了白色 EVA胶膜的流动性，提高了耐热性

3、和尺寸稳定性，防止组件外观缺陷产生。目前，经电 子光束预交联处理的低流动性白色 EVA已投入量产。但传统 EVA胶膜透水率较高，在使用过程中水汽进入组件， EVA 遇水降解后形成可以自由移动的醋酸根（ -COOH），醋酸根与玻璃表 面析出的碱反应产生可以自由移动的钠离子（ Na+），钠离子在外加 电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层从而导致 PID 现 象，导致组件功率衰减。而双面组件由于需要激光在背钝化层开 槽，背面钝化不完全，背面用细小铝线印刷铝栅格，比常规电池的 全铝背场更容易被酸腐蚀，并且双面组件部分采用另外无边框或半 边框，胶膜与空气接触几率大，若无特殊防护，双面 PERC电池

4、背面 PID 衰减可达到 15-50%。聚烯烃 POE胶膜随之诞生，其具有优异的水汽阻隔能力和离子 阻隔能力，水汽透过率仅为 EVA的 1/8 左右。且其分子链结构稳 定，老化过程中不会分解产生酸物质，优秀的水汽阻隔性、耐候性 能、光透过率与粘接性能，使其能够更好的保护组件在高湿环境下 的正常工作，使组件具有更加长效的抗 PID 性能。近年来在领跑者 项目的带动下，双面电池及组件的应用越来越广泛，但双面组件存 在的 PID 衰减问题是常规封装胶膜难以解决的，为此有胶膜企业研 发出强抗 PID双面 PERC电池专用 POE胶膜，能够在组件端使用中大 幅改善层压溢胶、并串等问题，同时可加快交联速度

5、、提升交联 度，缩短层压时间，提升组件良率。虽然 POE胶膜性能较好，但其成本较传统 EVA胶膜价格高 30%- 50%。2019 年海优威、爱康等公司推出了多层共挤型符合角膜（2 层），其结构中同时含有 EVA层和 POE层。适用于双面双玻组件的 共挤型透明胶膜主要为 EVA-POE-EVA和 EVA-POE两种结构。复合膜具有 POE材料优异的隔水性、耐紫外线老化及耐热等性能，不需要 工装或工装简单，易于自动化，同时减少了 POE用量，降低胶膜成 本，提升性价比。虽然共挤型胶膜设备投资成本高出普通产品 30% 左右，但通过路线图来看，双面组件未来将逐步扩大其市场，而目 前共挤型胶膜作为目前

6、唯一一种较为优良的解决方案，各胶膜厂家 都纷纷开始研究该产品的生产及优化。现在是否量产？量产产能及产量？产品类型工艺结构优点缺点POE胶膜单层结构高阻隔性表面打滑易并片； 剥离强度 衰减大；层压易出起泡三层共挤超高阻隔性， EVA与 POE材 料性能叠加， 比同类单层产 品成本下降 10%左右。设备投资成本高出普通产品 30%白色 EVA 胶膜低溶指单层与普通 EVA胶膜共线， 无设 备头投入容易翻边预交联单层生产效率高剥离强度衰减大，易脱层多层共挤不易翻边，无褶皱；比同类产品成本下降 10%设备投资成本高出 30%但目前 POE粒子材料完全依赖进口，目前产能主要集中在美国和日本企业。其生产的

7、工艺关键包括工艺流程及催化剂合成，国内企业对这两方面的掌握程度还较低，相互制约导致国内POE粒子产业化突破难度加大。制造 POE粒子使用的催化剂主要由茂金属开发而来，但其合成技术由国外少数化工寡头垄断。（ 2019 年这一情况 有没有改变）而 POE的制造工艺的代表为陶氏杜邦 Insite 工艺和埃 森克美孚的 Exxpol 高压聚合技术。技术关键在于聚合温度、催化剂 活性、乙烯共聚单体插入含量等参数。同样有较高技术壁垒与专利保护。以上两点均造成了 POE材料成本高、产量低的现状主要做胶膜的中国企业有福斯特、海优威、常州斯威克、爱康 等企业。福斯特、斯威克、海优威三家胶膜企业的合计市场占比约

8、70%，基本掌握国内胶膜市场（ 2018 年数据）。未来，根据路线图 中全球装机、单双面组件市场占比发展趋势，到 2021 年， POE或 POE共挤型胶膜需求三年 CAGR或将达到 42.9%。在福斯特规模化生产 EVA胶膜之前，包括中国在内的国际市场 一支由美国胜邦、日本三井化学、日本普利司通、德国 Etimex 四家 公司垄断，合计市场份额达到 60%以上。福斯特成立于 2003年，并成功研发出 EVA胶膜。自 2006 年 后，福斯特的市场份额增长较快，其得益于中国光伏组件产量的快 速增长和产品的性价比优势； 2008 年福斯特已经超过普利司通、Etimex ，跻身世界 EVA胶膜供应

9、商的前三强； 2010年，国内有了整 条 EVA胶膜生产线的生产企业（苏州金韦尔机械有限公司），中国 在 EVA行业发展步伐加快；从 2014 年起，福斯特 EVA胶膜连续四年 营收保持两位数増长； 2016 年福斯特占全球 EVA胶膜市场的份额达 到 50。目前主要生产 EVA胶膜和 OPE胶膜。2018 年下旬，福斯特发布年产 2.5 亿平方米白色 EVA胶膜技 改项目的可行性报告，其中表示将加快年产 2.5 亿平米白色 EVA 和年产 1 亿平米 POE胶膜项目的建设，其中 白色 EVA胶膜项目总投 资 5.5 亿， POE封装胶膜总投资 6.2 亿，分两期建设，预计在 2-3 年内完成

10、产能投放。 2018年-2019 年，福斯特材料科学（泰国）有 限公司位于泰国春武里的新厂区正式交付使用，部分新增光伏胶膜 产能释放，开始逐步开展客户端的工厂审核及产品导入。泰国生产 基地的运营有效规避了中美贸易摩擦对公司光伏胶膜销售的影响， 相较于国内其他竞争对手而言，提前完成海外产能布局可进一步增 强市场竞争力。常州斯威克光伏新材料有限公司早在 2012 年已开始研制 PO光 伏封装胶膜，经过 4 年的潜心研究，推出了性能优良的 PO胶膜材 料，相对于现有的 PO胶膜，其具有交联度高（大于 80%）、透过率 高（与 EVA一致）、组件封装合格率高的显著优点。斯威克的 PO胶 膜被应用于双面 N 型电池组件，经过严酷的测试，各项性能指标优 异，体积电阻高，抗 PID 性能优异；可见光透过率达到 92%以上； 可媲美国内外厂家的 PO胶膜。而斯威克正在研制中的新一代 PO胶 膜更是将性能指标进一步提高，具有更优异的抗 PID 性能， 旨在超 越国内外厂家的 PO胶膜，让组件厂商用上性能优异的 PO胶膜。上海海优威属于进入胶膜市场中较晚的主流企业。 2009 年初， 海优威开始