光伏组件的无声英雄 — POE胶膜全面解读
信息来源：隆基工商业光伏
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北京国化新材料技术研究院联合中关村光伏产业联盟等单位，拟于2024年11月12-14日在江苏省无锡市举办“2024光伏新材料（胶膜）技术创新论坛”（点击链接查看会议详情），重点围绕光伏胶膜材料创新与应用进行深度讨论，欢迎踊跃参加。
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太阳能光伏组件，这个躺卧在屋顶之上沐浴阳光的现代神器。它的寿命预期长达25-30年。在这个期间内，组件必须脱颖而出，既要面对持续的自然挑战，如温度的飙升降落、湿气的交织浸泡等，还要抵御工艺上可能存在的缺陷威胁。这些挑战，无不在摧残着这些绿色能源的守卫者。而这些“防线”，有许多正是由胶膜守护的。
让我们简短地回顾太阳能电池片从地壳到屋顶的奇迹之旅。想象你是一块硅矿石，经历开采、粉碎、浮选后被精心冶炼和提纯，你最终进入炼丹炉的火海，经过拉晶过程，转化为硅锭。金刚线将硅锭切成薄片，至此，你蜕变为一块高品质的硅片。
在跨越了一系列精细的加工工艺之后，这片硅片被赋予生命，变成一个能够捕捉日光、生成能量的太阳能电池片。这一切，都是为了让这块原自尘土中的硅矿石，在光伏组件中焕发出它的潜力，胶膜正是协助它实现这一目标的关键盟友。
HPBC电池片
胶膜不仅专业于阻隔水汽，延缓电池片因环境因素而加速的腐蚀过程，它高透光率的特质也是提升电能转换效率的关键之一。
我们常用的光伏封装材料有EVA、POE等，尽管在整个组件成本中所占比重不大，影响却是显著的。
当光伏组件的其他部分都准备好了，唯独需要护卫最核心的硅片部分时，我们转向了更优的POE胶膜。
POE结构
POE胶膜，是一种既具有塑料的加工便捷性，又具备橡胶的耐久、阻隔特性的材料，堪称塑料与橡胶的完美结合体。
它在光伏封装过程中扮演了一个至关重要的角色。伴随硅矿石从被开采到变成光伏电池片的漫长旅程，是抵御外界侵袭、守卫电池至关内部完整的坚固后盾。不仅仅是一个传统的粘合剂，POE胶膜以其出色的高透光率和较低的水汽透过性，保证了光伏电池的高效运作和长久耐用。
PID（Potential Induced Degradation）即电势诱导衰减，是挂在每一位光伏行业人士嘴边的重大课题。
指的是当组件在高电压环境下长期工作时，介于盖板玻璃、封装材料及边框之间的漏电流导致大量电荷在电池片表面聚集，损害其钝化效率，并引致组件性能下降，表现为填充因子、短路电流和开路电压的降低。尽管这种性能衰减是可逆的，但它依然对效率和寿命构成要挑战。
研究指出，负偏压条件下，漏电流驱动的阳极离子(常为钠离子Na+)富集于电池片中，降低并联电阻。这些掺入的杂质形成导电通道，削弱了组件的电流产出。而另一方面，光伏组件的边缘容易吸入湿气，使得EVA胶膜水解并生成醋酸，醋酸与玻璃中的钠反应，释放出大量自由活动的Na+离子，会与电池片表面的银栅线发生反应，从而腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高，导致不可恢复的组件性能衰减。因此，PID的发生与EVA胶膜的水解密切相关。
然而，正是POE胶膜的属性让其在防治PID方面表现出色。作为一种非极性材料，POE不与水分子形成氢键，相比EVA，提供7倍+水汽阻挡率。随工作温度升高，EVA的体积电阻率迅速衰减，而在高温下POE胶膜的体积电阻率则比EVA高出1-2个数量级，显著改善了PID现象。
归功于POE分子链的饱和结构以及较少的叔碳原子，这些特性赋予其卓越的热老化和抗紫外能力。在POE的保护下，光伏组件能更有效地抵御外界环境因素的侵蚀，保持长期稳定性。对比市场上其他主流胶膜产品，POE以其卓越的性能和保护能力，无疑成为了光伏领域的杰出选择。推荐阅读