【干货】光伏转光膜的行业现状及相关测试简析
信息来源：华阳检测
参会、展位、赞助征集中
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。
长按二维码，在线报名
提高太阳能转换效率一直是光伏行业永恒的主题，一种方案是寻找更为高效的半导体材料，从而研发出各种高效率的新型太阳能电池，另一种方案是改进组件生产工艺从而提高光电转换效率。
根据研究发现，太阳能光谱与晶硅电池相应曲线之间不能完美匹配是影响太阳能电池效率的原因之一。大部分太阳能量分布于波长为300-3000nm电磁波中，其中到达地表的辐射中红外区占52%，可见光区占45%，紫外区约占3%。晶硅电池对于低于其禁带宽度的能量不能吸收，高于禁带宽度的光子虽能被吸收但大部分能量以热能的形式散失，最终对光电转换效率没有任何贡献。在全波段中980nm 处单晶硅太阳能电池的利用效率最高，光波移动到1020nm和550nm附近时，效率降低约50%左右。
太阳辐射与晶硅电池吸收的光谱图
转光膜是一类可以转换光波波长的功能性薄膜，可以解决晶硅电池在紫外区和红外区响应低的问题，是提高太阳能电池转换效率的有效方法，广泛应用于农业生产和太阳能电池等方面。
上世纪80 年代，光转换技术已应用在农业领域。近年来，随着HJT电池的走向市场，转光膜是一种专为HJT研发的新型技术，采用光转膜的HJT组件发电量可提升1.5%以上。转光膜也成为光伏材料领域研究的热点。
常见的转光膜以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）和乙烯与α-烯烃共聚物（POE）为基体，添加适量的硅烷偶联剂、交联剂、抗氧剂和转光剂，通过共挤流延制得。转光剂实现对紫外光波段的转换，在提高电池片对光线的利用的同时，也能减少紫外光对电池片的破坏的作用。
目前市面上的转光剂主要包括无机金属氧化物荧光粉、有机染料类荧光粉和稀土配合物，其中无机金属氧化物荧光粉与胶膜材料相容性较差，易损害透明性，对紫外线的吸收较弱，整体转光效率不高；稀土配位化合物紫外吸收较弱，荧光发射波长范围较窄，发出的光难以被电池片全部转换，整体转光效率同样不高，且为了提高相容性必须用有机聚合物包覆处理，成本昂贵；而有机染料类荧光粉与胶膜材料相容性好，胶膜透明性优良，紫外线吸收强烈，大大提高了整体转光效率，但在紫外光照射下不耐黄变，这些都限制了转光膜的应用。
对于市面上各类转光膜通行的测试项目有：
1）透光率：采用紫外-可见分光光度计进行测定（将胶膜置于两张离型膜之间，140℃层压15min，测定薄膜280~1100 nm波长的透光率）。
2）紫外吸收率：采用紫外-可见分光光度计进行测定。
3）荧光：采用荧光分光光度计测定薄膜的荧光发射波谱。
4）湿热老化：采用色差仪进行测定（将光伏玻璃、胶膜、胶膜和光伏背板整齐叠放，140℃层压15 min，测玻璃面YI值，记录为YI①；将胶膜置于湿热老化箱中，设置温度85℃、85%RH，累计1 000 h，取出测试其YI值，记录为YI③，则ΔYI=YI①-YI③）。
5）UV 老化试验：采用色差仪进行测定（将光伏玻璃、胶膜、胶膜和光伏背板整齐叠放，140℃层压15 min，测YI值，记录为YI①；将胶膜玻璃面朝上置于UV老化箱中，累计辐照60 kWh，取出，测试其YI 值，记录为YI ② ，则ΔYI=YI①- YI②（UV、60 kWh）。
6）功率：采用EL测试仪进行测定。由上到下依次将光伏玻璃、胶膜、电池片、胶膜和光伏背板整齐叠放，140 ℃层压15 min，取出并冷却，先测试裸片功率，记录为P0.1；采用普通EVA 胶膜层压得到组件，测试其功率，记录为P1；测试新的裸片功率，记录为P0.2，采用转光胶膜层压，测试其功率，记录为P2，则功率增益Pm=（P2/P0.2）/（P1/P0.1）。
7）微观结构特征：采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）法和核磁共振波谱法进行表征。
从市场发展趋势来看，随着全球对可再生能源需求的不断增加，光伏发电行业将继续保持快速发展态势，从而带动光伏转光膜市场的不断扩大。同时，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，光伏转光膜的效率和可靠性将得到进一步提高，成本将逐渐降低，从而更好地满足市场需求。光伏转光膜市场具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力，对于企业来说是一个值得关注的领域。同时，也需要加强技术研发和创新，提高产品质量和技术水平，以满足市场的不断变化和需求。推荐阅读