百佳：低醋酸腐蚀胶膜在新型电池封装的应用研究 (1)-solarbe文库

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低醋酸腐蚀胶膜在新型电池封装的应用研究熊唯诚CONTENTS 目录 01 02 03 04 公司和胶膜介绍抗腐蚀胶膜的特点 EVA湿热/热老化不同电池封装公司和胶膜介绍 PART 01百佳年代简介发展历程 2011年成立光伏薄膜事业部 2012年成立PC薄膜事业部 2013年成立BOPET薄膜事业部 2015年成立装饰基膜事业部 2017年常州百佳年代薄膜科技股份有限公司成立 2020年设立盐城百佳和越南百佳两家子公司，同时建设BOPET第二条生产线； 12月份引入中石化、国电投、招商局资本等战投，同月完成IPO辅导备案工作 2007年常州百佳薄膜科技有限公司成立 2016年新材料研究院成立设立美家未来（装饰膜）和巨美（家电膜）两家子公司 2018年设立威斯敦和（胶黏剂）佳为科技（PIR风管板材）两家子公司。威斯敦每月出货量折算到背板产能800 万m 2 /月。 2011- 2015 2016 2017 2007 2020 2018百佳胶膜简介常州基地 12GW 光伏封装胶膜 30GW 光伏前板及背板盐城基地 28GW 光伏封装胶膜越南基地 4GW12GW 光伏封装胶膜西安基地 5GW5GW 光伏封装胶膜（预计2022年2月投产）百佳胶膜发展路线图对胶膜的需求趋势 2021-2023年光伏胶膜需求将达18.0/24.3/28.8亿平米。低醋酸无害化 EVA在长期湿热和综合老化中，抑制树脂EVA的水解，减少游离酸对电池表面，焊带，银浆，玻璃的腐蚀作用。离子捕捉离子捕获剂、活化的离子交换树脂，对游离出来的Na ，K , Li , Ca 2 ，Cl - 等起到离子捕捉作用，有效吸附胶膜中的游离离子，从而实现组件抗PID现象的作用。助剂迁移 EPE胶膜中，EVA和POE层对助剂的极性和相容性不同，交联前和交联中，助剂容易发生迁移导致POE助剂的流失，从而POE反应致密性产生变化。抗腐蚀胶膜的特点 PART 02新型电池对胶膜性能要求铝质银浆中由于Al的存在，使得电池于醋酸的要求非常高； N型电池由于隧道穿和非晶硅的存在，少子寿命延长，抗PID性能增加。钙钛矿OPV不耐高温，低温≤120℃短时层压工艺；钙钛矿怕湿气影响，较低WVTR0.1g/m 2 .天；钙钛矿怕UV/热氧老化，较低的OTR0.1cm 3 /m 2 .天.atm; 钙钛矿多界面脱层，更低的热膨胀系数。 HIT电池片表面与晶硅电池片表面差别较大，与常规胶膜粘结力较弱； HIT组件对水汽敏感，需提升组件整体水汽阻隔性；钝化层对紫外线敏感，电池片易发生光老化。 Topcon HIT 钙钛矿抗腐蚀封装胶膜的特点针对抗腐蚀封装胶膜应用，有这么一些性能上的特点 1. 和界面有较好的初始剥离力，以及老化后剥离力≥40N/cm （HAST老化）； 2. 交联后助剂的残留比较少，交联助剂的纯度高，如卤素离子90； 3. 老化后游离酸含量少，HAST96hr老化后游离酸含量≤200ppm； 4. 老化后对金属焊带的腐蚀现象比较轻微；老化后组件的EL照片显示没有阴影。抗腐蚀封装胶膜初始物性测试项目标准抗腐蚀胶膜常规胶膜常规检测透光率 280nm380nm ＞80 85.22 86.75 380nm1100nm ＞90.5 91.07 92.32 初始剥离强度 TO 玻璃＞80N/cm 163.28 156.63 TO 背板＞60N/cm 128.40 121.02 体积电阻＞1.0*10 15 8.1*10 15 2.4*10 15 HAST48 剥离强度 TO 玻璃＞35N/cm 45 37 TO 背板＞30N/cm 44 40 熟料DSC固化晗 ≤3/g 2 2.5 HAST96h 酸含量 KOHmg/g 150 300抗腐蚀封装胶膜湿热老化性能常规胶膜抗腐蚀胶膜常规胶膜抗腐蚀胶膜常规胶膜抗腐蚀胶膜 HAST 48h HAST 72h HAST 96hEVA 湿热/ 热老化 PART 03EVA 湿热老化湿热老化， EVA胶膜两种反应，1.脱乙烯醋酸酯生成乙酸和聚乙烯醇；2.扩大的热氧化生成乙酸和聚乙烯化合物。EVA 热老化 EVA存在活性叔氢，叔碳氢键能为381KJ·mol -1 ，容易被空气中的氧分子、残留引发剂自由基进攻，产生“初始” 自由基，相当于引发; 初始自由基进行链增长、链转移反应，进入自动氧化。引发分解连锁反应EVA 的湿热老化影响 PID 192小时老化下，抗腐蚀EVA胶膜封装后的组件功率衰减得到显著的提升。 ID PID时间组件 FF Isc Voc I max V max P max 衰减常规胶膜初始正面 73.92 9.84 10.90 9.34 8.49 79.31 192H 68.44 9.89 10.81 8.81 8.31 73.19 7.72 常规胶膜初始背面 76.52 7.04 10.75 6.71 8.64 57.93 192H 67.14 7.09 10.65 6.08 8.34 50.81 12.29 抗腐蚀胶膜初始正面 72.61 9.86 10.90 9.34 8.35 78.02 192H 72.09 9.82 10.89 9.09 8.47 77.05 1.24 抗腐蚀胶膜初始背面 74.63 7.20 10.77 6.77 8.55 57.91 192H 73.38 7.14 10.75 6.63 8.49 56.35 2.69 * 测试条件，85℃，85RH,-1500V，通威单晶P型PERC双面电池，166 9主栅 A级EVA 的湿热老化影响测试项目标准常规胶膜抗腐蚀胶膜老化反应 DH2000h △YI ＜3.0 2.7 2.14 △P ＜5.0 8.56 3.48 TC200 △YI ＜3.0 1.92 1.02 △P ＜3.0 1.48 0.51 TC50HF10 △YI ＜3.0 1.67 1.22 △P ＜3.0 0.83 0.42 UV120KWh/m 2 △YI ＜5.0 4.8 3不同电池封装 PART 04建筑一体化黑色胶膜黑色胶膜，比透明胶膜高反黑背板功率增益高0.4-1 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 DH1000 DH2000 DH3000 PID192 UVTCHF 湿热老化后组件功率衰减测试一测试二湿热老化后EL照片显示无阴影异质结电池封装胶膜不同波段透光率 280-380nm 84.5 380-1100nm 91.4 剥离强度电池 54.1 玻璃 165 背板 144 体积电阻 1*10 15 11 交联度 78 HAST 96h 老化Ac mg/g KOH 128 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 PID96 PID192 PID288 DH1000 DH2000 TC200 HF20 HF40 老化后组件功率衰减测试一测试二钙钛矿电池封装胶膜属性项目单位规格标准基础物性厚度 um 标准值土10 GB/T 6672-2001 宽度 mm 800-1300 百佳方法吸水率 ≦0.1 水汽透过率 38℃ 90RH ≦7g/m 2 .天 GB/T 21529-2008 密度 g/cm 3 0.95士0.05 ISO 1183 剥离强度/背板 N/cm ≧100 GB/T 29848-2013 剥离强度/玻璃 N/cm ≧80 热收缩率 120℃ x 3min MD ≦3.0 TD ≦2.0 光学性能透光率 280-380nm ≧70 380-1100nm ≧88 雾度 ≦3.0 绝缘性能体积电阻 Ωcm ≧1*10 15 体积电阻-60℃ Ωcm ≧1*10 15 体积电阻-85℃ Ωcm ≧1*10 14 * 本产品具有和玻璃/金属较好的剥离强度，低的水汽透过率和优异的阻隔绝缘性钙钛矿电池封装胶膜 Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 700h DH 85 250h DH 250h DH 250h DH 100 TC-40/85℃ 100 TC-40/85℃ 100 TC-40/85℃ 100 TC-40/85℃ 500h DH/UV 85℃ 85 500h DH/UV 85℃ 85 500h DH/UV 85℃ 85 500h DH/UV 85℃ 85 UV dose 300KW.h/m 2小结 01 伴随着N型电池和建筑美观一体化的发展，对EVA胶膜的腐蚀性提出新的要求，抗腐蚀EVA胶膜减少 EVA老化后酸的释放含量，从而使EVA胶膜适应N型电池和建筑美观一体化应用要求。 02 在IEC61215和IEC62730测试老化中，DH长期湿热老化评价周期长，通过HAST96-200h加速老化，测试老化后胶膜中的游离酸含量，以及对焊带，和电池片腐蚀现象的对比可定性/定量判断胶膜的好坏。 03 常州百佳拥有自己的抗腐蚀和吸附离子的技术，开发出透明/黑色/热塑的抗腐蚀胶膜，可以被应用在 HIT异质结，黑色美观，钙钛矿等电池封装领域。Thanks 感谢观看