目前雙玻組件用的封裝膠膜主要包括EVA膠膜和PO膠膜。EVA膠膜是一種乙烯-醋酸乙烯共聚物,具有熔點(diǎn)低,流動(dòng)性好,透明度高,層壓工藝成熟等優(yōu)點(diǎn),是目前雙玻組件主要的封裝材料。
但是由于EVA膠膜強(qiáng)度低,水蒸汽透過(guò)率和吸水率較大,耐候性較差,用于雙玻組件上需要進(jìn)行封邊,然而在正常使用過(guò)程中也仍然會(huì)有水汽透過(guò),導(dǎo)致膠膜霧化,影響透光率,降低組件的發(fā)電量。
而PO是一種乙烯-辛稀共聚物,是以茂金屬作催化劑開(kāi)發(fā)的具有窄相對(duì)分子質(zhì)量分布和窄共聚單體分布、結(jié)構(gòu)可控的新型聚烯烴熱塑性彈性體。PO是乙烯和烴烯的共聚物,由乙烯和α-烯烴共聚而成,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯,采用茂金屬催化劑原位聚合而成熱塑性彈性體。其特點(diǎn)是:(1)辛烯的柔軟鏈卷曲結(jié)構(gòu)和結(jié)晶的乙烯鏈作為物理交聯(lián)點(diǎn),使它既有優(yōu)異的韌性又有良好的加工性。(2)PO塑料分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有不飽和雙鍵,具有優(yōu)良的耐老化性能。(3)PO塑料分子量分布窄,具有較好的流動(dòng)性。
上圖是PO的基本結(jié)構(gòu),EVA為乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物,弱極性,醋酸乙烯的引入同樣破壞了結(jié)晶,也是一種性能較好的彈性體,透明性和彈性很好;但是醋酸乙烯酯含不飽和雙鍵C=O,易受光、熱、濕氣的影響而分解或氧化產(chǎn)生黃變、游離醋酸生成,這個(gè)是EVA的致命傷,醋酸會(huì)腐蝕電極導(dǎo)致裂化。PO是飽和結(jié)構(gòu),無(wú)雙鍵,在耐候、耐黃變以及水汽透過(guò)率、絕緣性方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。在透水率方面,PO具有飽和結(jié)構(gòu),透水率低,約在2以內(nèi),而EVA在20-30 ,因此PO封裝的組件具有優(yōu)異的抗PID性能,并且具有出色的耐候性能。對(duì)于EVA材料,其老化過(guò)程中會(huì)釋放酸性物質(zhì),在雙玻組件中,由于玻璃阻隔性比較好,EVA老化后分解的酸性物質(zhì)會(huì)困在雙玻組件中,加速電極腐蝕,而PO無(wú)此問(wèn)題。
PO膠膜相對(duì)EVA膠膜性能優(yōu)越的表現(xiàn)為:
一、PO膠膜是乙烯和辛烯的共聚物,是飽和脂肪鏈結(jié)構(gòu),且分子鏈中叔碳原子較少,表現(xiàn)出良好的耐候性、耐紫外老化性能,優(yōu)異的耐熱、耐低溫性能,因此PO膠膜具有比EVA膠膜更好的耐老化性。
二、適用于高效率雙面N型電池,相比普通的單面發(fā)電組件提高發(fā)電率,降低度電成本,同時(shí)組件可以垂直放置,有更多的利用方式。截至目前為止,雙面N型電池的封裝材料不能采用EVA,EVA封裝的雙面N型電池組件的抗PID性能很差,無(wú)法得到應(yīng)用?,F(xiàn)階段,只有PO材料可以作為雙面N型電池組件的封裝材料,組件的綜合性能優(yōu)異。
三、PO膠膜具有更低的水蒸汽透過(guò)率,內(nèi)聚力更大,更加適用于雙玻組件,可使生產(chǎn)的雙玻組件不需要封邊,同時(shí)使用壽命更長(zhǎng)。
目前市場(chǎng)上的PO膠膜有兩種,一種是不含交聯(lián)劑,通過(guò)組合使用功能性聚合物使材料的耐熱性和粘結(jié)性達(dá)到使用要求的非交聯(lián)型聚烯烴封裝材料,以陶氏化學(xué)的ENLIGHT封裝材料為代表;另一種是含有過(guò)氧化物交聯(lián)劑或硅烷交聯(lián)劑和增粘劑的交聯(lián)型聚烯烴封裝材料,這種膠膜在生產(chǎn)技術(shù)與工藝上與EVA膠膜有相似之處。然而除了以上的優(yōu)點(diǎn)外,目前PO膠膜也有一些缺點(diǎn),如流動(dòng)性小、難加工、均勻性難控制等,影響了PO膠膜在組件生產(chǎn)上的大規(guī)模使用。
PO膠膜的技術(shù)要求高,研發(fā)測(cè)試周期長(zhǎng),生產(chǎn)工藝要求高,目前,市面上性能優(yōu)異的PO膠膜生產(chǎn)廠家并不多?,F(xiàn)在市面上的PO膠膜性能并不突出,其交聯(lián)度較低(小于75%)、透光率低于EVA、封裝時(shí)出現(xiàn)氣泡等。常州斯威克光伏新材料有限公司早在2012年已開(kāi)始研制PO光伏封裝膠膜,經(jīng)過(guò)4年的潛心研究,推出了性能優(yōu)良的PO膠膜材料,相對(duì)于現(xiàn)有的PO膠膜,其具有交聯(lián)度高(大于80%)、透過(guò)率高(與EVA一致)、組件封裝合格率高的顯著優(yōu)點(diǎn)。斯威克的PO膠膜被應(yīng)用于雙面N型電池組件,經(jīng)過(guò)嚴(yán)酷的測(cè)試,各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異,體積電阻高,抗PID性能優(yōu)異;可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá)到92%以上;可媲美國(guó)內(nèi)外廠家的PO膠膜。而斯威克正在研制中的新一代PO膠膜更是將性能指標(biāo)進(jìn)一步提高,具有更優(yōu)異的抗PID性能(1000 h,<5%)、DH(4000 h,<3%)、TC(800h,<3%),旨在超越國(guó)內(nèi)外廠家的PO膠膜,讓廣大組件廠商用上性能優(yōu)異的PO膠膜。
但是由于EVA膠膜強(qiáng)度低,水蒸汽透過(guò)率和吸水率較大,耐候性較差,用于雙玻組件上需要進(jìn)行封邊,然而在正常使用過(guò)程中也仍然會(huì)有水汽透過(guò),導(dǎo)致膠膜霧化,影響透光率,降低組件的發(fā)電量。
而PO是一種乙烯-辛稀共聚物,是以茂金屬作催化劑開(kāi)發(fā)的具有窄相對(duì)分子質(zhì)量分布和窄共聚單體分布、結(jié)構(gòu)可控的新型聚烯烴熱塑性彈性體。PO是乙烯和烴烯的共聚物,由乙烯和α-烯烴共聚而成,α-烯烴一般為1-己烯和1-辛烯,采用茂金屬催化劑原位聚合而成熱塑性彈性體。其特點(diǎn)是:(1)辛烯的柔軟鏈卷曲結(jié)構(gòu)和結(jié)晶的乙烯鏈作為物理交聯(lián)點(diǎn),使它既有優(yōu)異的韌性又有良好的加工性。(2)PO塑料分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有不飽和雙鍵,具有優(yōu)良的耐老化性能。(3)PO塑料分子量分布窄,具有較好的流動(dòng)性。
上圖是PO的基本結(jié)構(gòu),EVA為乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物,弱極性,醋酸乙烯的引入同樣破壞了結(jié)晶,也是一種性能較好的彈性體,透明性和彈性很好;但是醋酸乙烯酯含不飽和雙鍵C=O,易受光、熱、濕氣的影響而分解或氧化產(chǎn)生黃變、游離醋酸生成,這個(gè)是EVA的致命傷,醋酸會(huì)腐蝕電極導(dǎo)致裂化。PO是飽和結(jié)構(gòu),無(wú)雙鍵,在耐候、耐黃變以及水汽透過(guò)率、絕緣性方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。在透水率方面,PO具有飽和結(jié)構(gòu),透水率低,約在2以內(nèi),而EVA在20-30 ,因此PO封裝的組件具有優(yōu)異的抗PID性能,并且具有出色的耐候性能。對(duì)于EVA材料,其老化過(guò)程中會(huì)釋放酸性物質(zhì),在雙玻組件中,由于玻璃阻隔性比較好,EVA老化后分解的酸性物質(zhì)會(huì)困在雙玻組件中,加速電極腐蝕,而PO無(wú)此問(wèn)題。
PO膠膜相對(duì)EVA膠膜性能優(yōu)越的表現(xiàn)為:
一、PO膠膜是乙烯和辛烯的共聚物,是飽和脂肪鏈結(jié)構(gòu),且分子鏈中叔碳原子較少,表現(xiàn)出良好的耐候性、耐紫外老化性能,優(yōu)異的耐熱、耐低溫性能,因此PO膠膜具有比EVA膠膜更好的耐老化性。
二、適用于高效率雙面N型電池,相比普通的單面發(fā)電組件提高發(fā)電率,降低度電成本,同時(shí)組件可以垂直放置,有更多的利用方式。截至目前為止,雙面N型電池的封裝材料不能采用EVA,EVA封裝的雙面N型電池組件的抗PID性能很差,無(wú)法得到應(yīng)用?,F(xiàn)階段,只有PO材料可以作為雙面N型電池組件的封裝材料,組件的綜合性能優(yōu)異。
三、PO膠膜具有更低的水蒸汽透過(guò)率,內(nèi)聚力更大,更加適用于雙玻組件,可使生產(chǎn)的雙玻組件不需要封邊,同時(shí)使用壽命更長(zhǎng)。
目前市場(chǎng)上的PO膠膜有兩種,一種是不含交聯(lián)劑,通過(guò)組合使用功能性聚合物使材料的耐熱性和粘結(jié)性達(dá)到使用要求的非交聯(lián)型聚烯烴封裝材料,以陶氏化學(xué)的ENLIGHT封裝材料為代表;另一種是含有過(guò)氧化物交聯(lián)劑或硅烷交聯(lián)劑和增粘劑的交聯(lián)型聚烯烴封裝材料,這種膠膜在生產(chǎn)技術(shù)與工藝上與EVA膠膜有相似之處。然而除了以上的優(yōu)點(diǎn)外,目前PO膠膜也有一些缺點(diǎn),如流動(dòng)性小、難加工、均勻性難控制等,影響了PO膠膜在組件生產(chǎn)上的大規(guī)模使用。
PO膠膜的技術(shù)要求高,研發(fā)測(cè)試周期長(zhǎng),生產(chǎn)工藝要求高,目前,市面上性能優(yōu)異的PO膠膜生產(chǎn)廠家并不多?,F(xiàn)在市面上的PO膠膜性能并不突出,其交聯(lián)度較低(小于75%)、透光率低于EVA、封裝時(shí)出現(xiàn)氣泡等。常州斯威克光伏新材料有限公司早在2012年已開(kāi)始研制PO光伏封裝膠膜,經(jīng)過(guò)4年的潛心研究,推出了性能優(yōu)良的PO膠膜材料,相對(duì)于現(xiàn)有的PO膠膜,其具有交聯(lián)度高(大于80%)、透過(guò)率高(與EVA一致)、組件封裝合格率高的顯著優(yōu)點(diǎn)。斯威克的PO膠膜被應(yīng)用于雙面N型電池組件,經(jīng)過(guò)嚴(yán)酷的測(cè)試,各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異,體積電阻高,抗PID性能優(yōu)異;可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá)到92%以上;可媲美國(guó)內(nèi)外廠家的PO膠膜。而斯威克正在研制中的新一代PO膠膜更是將性能指標(biāo)進(jìn)一步提高,具有更優(yōu)異的抗PID性能(1000 h,<5%)、DH(4000 h,<3%)、TC(800h,<3%),旨在超越國(guó)內(nèi)外廠家的PO膠膜,讓廣大組件廠商用上性能優(yōu)異的PO膠膜。