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EVA還是POE,光伏雙玻組件封裝膠膜怎么選?
發布時間:2021-11-20 10:04:25
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閱讀量:1068

EVA即乙烯—醋酸乙烯酯共聚物,POE即乙烯一辛烯共聚物,是目前雙玻組件常用的兩種封裝膠膜。

現在部分制造廠商選擇EVA進行封裝,部分制造廠商選擇POE進行封裝,還有一些制造廠商開始使用EVA+POE混合封裝,那么雙玻組件選用EVA還是POE,哪個是最優解?值得業內人士思考。

太陽能電池組件(也叫太陽能電池板、光伏組件)是太陽能發電系統中的核心部分,其作用是將太陽能轉化為電能,送往蓄電池中存儲起來或推動負載工作。

光伏發電

光伏組件作為光伏電站的核心設備,從封裝角度可分為單玻組件和雙玻組件。隨著光伏發電產業的發展,雙面電池得到迅速發展,目前市場中,雙面電池組件大多采用雙玻封裝,少數使用透明背板封裝。

彭博新能源財經 (Bloomberg New Energy Finance,BNEF)指出,到2022年,雙面電池組件的市場占比將超過90%。同時,透明背板的市場占比較小,雙玻組件將成為組件市場主流。

雙玻組件示意圖

電池封裝質量的好壞,直接影響到光伏組件的發電效率、使用壽命等,其中封裝膠膜對PID等性能影響重大,膠膜材料的選擇至關重要。

1、PID是怎么形成的?

PID(Potential Induced Degradation)全稱為潛在電勢誘導衰減,是指大量電荷聚集在電池表面,使電池表面飩化失效,從而導致電池組件的功率驟降。

由于防雷工程的需要,組件的鋁合金邊框要求接地,電池片與鋁邊框之間便形成了比較高的直流電壓。對EVA封裝組件來說,EVA無法做到100%的絕緣,使用過程中,水氣透過硅膠、背板等滲透到組件內部,使EVA發生分解,產生自由移動的醋酸,醋酸和玻璃表面析出的堿反應,形成自由移動的鈉離子,鈉離子在外加電場的作用下,向電池表面移動,聚集到電池表面的減反射層從而導致組件功率降低。

PID示意圖

水氣進入組件,EVA 遇水分解產生醋酸,醋酸與堿反應產生鈉離子,鈉離子富集到電池表面,以上四步便是PID現象形成的全過程,而這一過程也是目前光伏行業普遍認可的一種PID效應成因。

2、EVA封裝膠膜有什么優缺點?

EVA膠膜主要成分是EVA,外加各種添加劑,如交聯劑、增稠劑、抗氧化劑、光穩定劑等。EVA以其優異的封裝性能、良好的耐老化性能和低廉的價格等優點,在2014年前便成為光伏組件封裝的首選材料。但是其PID缺陷也很明顯。

雙玻組件的出現,似乎給了EVA克服天生缺陷的可能,由于玻璃的水蒸氣透過率幾乎為零,雙玻組件的低透水率或者說零透水率讓EVA抗水解能力不再成為問題。

雙玻組件耐侵蝕性更強

然而,如何解決雙玻組件邊緣水氣滲透和由此帶來的抗PID性能差等問題,依然無法得到正解。

3、POE封裝膠膜的機遇和挑戰

POE由茂金屬催化劑開發而來,是具有窄相對分子質量分布、窄共聚單體分布、結構可控的新型聚烯烴熱塑性彈性體。POE具有優異的水氣阻隔能力和離子阻隔能力,水氣透過率僅為EVA的1/8左右,且老化過程不會產生酸性物質,具有優異的抗老化性能,是高效、高可靠性光伏組件封裝膠膜的首選材料。

POE

雖然POE膠膜具有更好的水氣阻隔能力和更好的抗老化性能,但是POE由于粒子成本高,加工性能不及EVA等,市場一直未被全面打開。直到近幾年,感受到雙玻挑戰的背板企業也紛紛加入開發POE膠膜。

從 2017年開始,POE膠膜量升價跌,市場占有率不斷提升。而且,2020年以來,由于EVA缺貨嚴重,價格快速上漲,POE進一步獲得了占領市場的良機。目前,POE膠膜幾乎成為雙玻組件主流選擇, 很多雙玻電站業主在招標階段就指定采用POE膠膜。

4. 未來:競爭激烈,仍未可知!

然而當下,EVA膠膜也迎來了轉折機遇。在平價上網、補貼下調的壓力下,終端客戶普遍更加關注組件價格,有些組件廠目前已經開始采用EVA+POE組合封裝方式,以降低成本或應對POE供應短缺的問題。同時,隨著大硅片組件的流行,雙玻組件開始使用帶邊框設計,而且EVA的加工流動性比POE更好,部分組件廠認為帶邊框的雙玻組件可以采用EVA。

隨著電池片的抗PID性能以及EVA膠膜生產技術的進一步提高,雙玻組件使用EVA膠膜也未嘗不可,EVA膠膜給POE膠膜帶來的良性競爭,將更有利于POE膠膜生產商加速降本增效,降低POE成本,促進光伏行業進一步發展。

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