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SK坚持技术创新助力辅材行业高质量发展

发布时间:2023-03-25 人气:649

SK坚持技术创新助力辅材行业高质量发展

2月15日,由索比光伏网主办的2023“光能杯”跨年分享会暨2022第十届光伏行业颁奖盛典,在苏州市苏州园区香格里拉大酒店(苏州工业园区协鑫广场)隆重举办。

三昆技术PV材料技术总监SK出席了本届“光能杯”跨年分享会分论坛——创新分享会,并作主题为《异质结封装解决方案》的分享。

SK谈到,美国SLAC和NREL团队2022年发表在PHOTOVOLTAICS上论文中,对各种电池片在UV照射下的功率做了研究,结果显示:HJT电池片暴露在紫外下,比其他种类的电池功率衰减更大。主要原因在于,HJT电池使用非晶或微晶硅,表面因Si-H基团更容易遭受紫外辐照而被破坏,产生缺陷,导致组件功率刷衰减。

如果采用截止型EPE +截止型EPE,UV被过滤掉,会导致组件功率低;而三昆提供的光转膜方案,可以让每块组件的功率增益达到1.5%左右。事实上,三昆UV光转膜除了应用于HJT电池组件,还能应用于钙钛矿电池组件。

下文为现场致辞实录整理:

谢谢索比给我们机会汇报一下三昆在异质结封装解决方案的研究进展。

首先我介绍一下三昆公司的情况,我们公司是2008年成立的,2020年上市之后,我们是打造一个平台化公司,在同一个技术平台和生产平台上实现不同应用领域的产品的开发,我们的基础技术主要有四个,一个是分子设计,一个是粘合剂配方的开发,还有塑料改性和评价技术,针对这些我们的设备可以实现不同的工艺,聚合工艺、涂布工艺、复合工艺等等,不同的技术和工艺组合做出来具有不同特性的产品,具有绝缘性、阻水性质的等等,对应的产品应用在光伏的背板、胶膜等等。现在有四个事业部,我是来自于光伏材料事业部,还有电动汽车事业部、消费电子材料业务和半导体财务材料。

三昆是一家创新型公司,2012年推出了整个行业标杆性产品KPK背板,整个行业出货量排名第一,一直持续到前年。2016年我们最早跟隆基、天合做了交联性的POE。2021年做了二代的白色EVA,做小艰巨的时候,改善零隐裂。去年我们做了比较新的产品就是转光胶膜,今天我详细介绍一下转光胶膜。

最早跟组件厂交流的时候,很多做异质结是电池转过来的,对我们了解不是很多。我们做一些户外实证的时候,异质结电池片暴露在紫外下,比其他种类的电池功率衰减更大。我们采用的方案就是UV本来是有用的能量,采用截止型EPE+截止型EPE,UV被过滤掉,导致组件功率低。

三种封装方案的比较如下图,第一个方案就是高透+高透,功率衰减是超过了一个月,后来就用中间的方案,蓝色的柱子是初始的功率,异质结电池片对紫外线有响应,初始功率比用高透的胶膜衰退下来了,这个方案就把质保亿功率衰减解决了。但是去年下半年开始,就面临TOPCon的竞争很激烈,初始功率做不上去,对比TOPCon,我们的异质结组件就面临很大的挑战,我们当时推了一个转光胶膜方案,把紫外线转成可见光,把这个紫外光利用起来,我们看了每块组件差不多有1.5%的增益这样可以实现跟高透胶膜有相同的初始功率,又有比较好的耐老化性。

这是去年在乌江做的转光胶膜,单瓦增益提高了0.87%,换算成组件块与块相比,增加2%。

如果按照30年测算,对应我们下面截止的方案,还有PERC电池的,中间这条线是现有的方案,就是截止胶膜的方案,最上面是光转的方案,收益随着时间的累积大概是10%较高的收益。

光转的原理大家研究比较多了,有很多组件厂的使用方,他们也做了很多研究,原理比较简单,加一个转光物质进去,吸收紫外光,前面电子跃迁,产生低频率的光,另外一部分是以热量的形式损耗掉了,这个胶膜在室内看,看不出区别来,但是在室外看会显得偏蓝向,我们把紫外光转成蓝光的原因。目前三昆的量产就是把紫外光转成蓝光。

我们测了一下现有的转光剂,通过不同的添加浓度,现在保证的是稳定率达到了95%。

一个是选转光物质,现在论文上也有很多,单一的物质保证初始的转光不是很难的事情,但是如何保证光伏的需求,比如说UV之后的老化,还有就是耐水解老化的转光物质,尤其是最近一年的时间,大部分的时间都是在选配上,我们做了有机、无机的物质,我们叫镭博物质,如果我们不能把它很均匀的分散在现有的胶膜里面,转光的点本来是一个比较大的面实现转光,可能局部转光效率比较高,整体转光效率并不高。添加比例这方面,添加量是比较充裕的,保证即使老化之后衰减75%还是达到初始的转化效率。

中间这个图就是我们做了一个户外的老化测试,我们看最大没有超过40,一个太阳就是60兆瓦,两个太阳就是120兆瓦,我们做了一个测算,如果按照一个太阳和两个太阳照射的话,3000小时相当于一年时间,转化效率的衰减只有万分之四,胶膜质保是30年,转化物质在添加种类和添加比例上做到50年。

针对组件胶膜做好之后,下游组件厂做了可靠性测试,功率衰减越大,组件效率越不好,最下面的是高透胶膜,组件厂选了一个方案初始60千瓦时是5%,采用三昆转光膜可以满足3倍IEC标准,保证比较小的衰减,虽然比高截止的大一点,但是还是在可控的范围之内。

另外户外面临的还有水解老化,我们做了DH的测试,从500小时做到2000小时,光转的方案和截止方案差不多,光转主要是把紫外光的部分消除了,对于水解老化问题不是很大,数据跟我们想的也是比较对应的。

除了刚才讲的转光胶膜之外,去年我们看了一下,目前看下来二代POE封装,目前唯一一个可以满足异质结方案的,今年POE的价格远远超过UV,作为异质结的厂家,他们期望把POE换成UV封装,但是既使是双波状态下去做测试也做不了,其中传统的方案就是加丁基胶,我们的设备老的厂房改造没有空间,所以我们就提了一个阻水的封边胶,目前现有的光伏硅胶打的铝边框周围的,我们做了一个高阻水的密封胶,用途和用法和光伏硅胶一样,这样就可以实现水解老化问题,目前我们测试基本上接近尾声了,后面有结果了再跟大家汇报。

异质结其他材料方案,非铝高阻水背板方案,我们现在在开发非金属阻水的背板,目前还达不到异质结双85测试衰减的要求,现在我们还在研发中,客户有一些在测试。

以上就是我今天报告的内容,谢谢大家!

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