太阳能组件用PO封装胶膜的性能

目前双玻组件用的封装胶膜主要包括EVA胶膜和PO胶膜。EVA胶膜是一种乙烯-醋酸乙烯共聚物，具有熔点低，流动性好，透明度高，层压工艺成熟等优点，是目前双玻组件主要的封装材料。

但是由于EVA胶膜强度低，水蒸汽透过率和吸水率较大，耐候性较差，用于双玻组件上需要进行封边，然而在正常使用过程中也仍然会有水汽透过，导致胶膜雾化，影响透光率，降低组件的发电量。

而PO是一种乙烯-辛稀共聚物，是以茂金属作催化剂开发的具有窄相对分子质量分布和窄共聚单体分布、结构可控的新型聚烯烃热塑性弹性体。PO是乙烯和烃烯的共聚物，由乙烯和α-烯烃共聚而成，α-烯烃一般为1-己烯和1-辛烯，采用茂金属催化剂原位聚合而成热塑性弹性体。其特点是：（1）辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。（2）PO塑料分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。（3）PO塑料分子量分布窄，具有较好的流动性。


上图是PO的基本结构，EVA为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，弱极性，醋酸乙烯的引入同样破坏了结晶，也是一种性能较好的弹性体，透明性和弹性很好；但是醋酸乙烯酯含不饱和双键C=O，易受光、热、湿气的影响而分解或氧化产生黄变、游离醋酸生成，这个是EVA的致命伤，醋酸会腐蚀电极导致裂化。PO是饱和结构，无双键，在耐候、耐黄变以及水汽透过率、绝缘性方面有明显的优势。在透水率方面，PO具有饱和结构，透水率低，约在2以内，而EVA在20-30 ，因此PO封装的组件具有优异的抗PID性能，并且具有出色的耐候性能。对于EVA材料，其老化过程中会释放酸性物质，在双玻组件中，由于玻璃阻隔性比较好，EVA老化后分解的酸性物质会困在双玻组件中，加速电极腐蚀，而PO无此问题。

PO胶膜相对EVA胶膜性能优越的表现为：

一、PO胶膜是乙烯和辛烯的共聚物，是饱和脂肪链结构，且分子链中叔碳原子较少，表现出良好的耐候性、耐紫外老化性能，优异的耐热、耐低温性能，因此PO胶膜具有比EVA胶膜更好的耐老化性。

二、适用于高效率双面N型电池，相比普通的单面发电组件提高发电率，降低度电成本，同时组件可以垂直放置，有更多的利用方式。截至目前为止，双面N型电池的封装材料不能采用EVA，EVA封装的双面N型电池组件的抗PID性能很差，无法得到应用。现阶段，只有PO材料可以作为双面N型电池组件的封装材料，组件的综合性能优异。

三、PO胶膜具有更低的水蒸汽透过率，内聚力更大，更加适用于双玻组件，可使生产的双玻组件不需要封边，同时使用寿命更长。

目前市场上的PO胶膜有两种，一种是不含交联剂，通过组合使用功能性聚合物使材料的耐热性和粘结性达到使用要求的非交联型聚烯烃封装材料，以陶氏化学的ENLIGHT封装材料为代表；另一种是含有过氧化物交联剂或硅烷交联剂和增粘剂的交联型聚烯烃封装材料，这种胶膜在生产技术与工艺上与EVA胶膜有相似之处。然而除了以上的优点外，目前PO胶膜也有一些缺点，如流动性小、难加工、均匀性难控制等，影响了PO胶膜在组件生产上的大规模使用。

PO胶膜的技术要求高，研发测试周期长，生产工艺要求高，目前，市面上性能优异的PO胶膜生产厂家并不多。现在市面上的PO胶膜性能并不突出，其交联度较低（小于75%）、透光率低于EVA、封装时出现气泡等。常州斯威克光伏新材料有限公司早在2012年已开始研制PO光伏封装胶膜，经过4年的潜心研究，推出了性能优良的PO胶膜材料，相对于现有的PO胶膜，其具有交联度高（大于80%）、透过率高（与EVA一致）、组件封装合格率高的显著优点。斯威克的PO胶膜被应用于双面N型电池组件，经过严酷的测试，各项性能指标优异，体积电阻高，抗PID性能优异；可见光透过率达到92%以上；可媲美国内外厂家的PO胶膜。而斯威克正在研制中的新一代PO胶膜更是将性能指标进一步提高，具有更优异的抗PID性能（1000 h，＜5%）、DH（4000 h，＜3%）、TC（800h，＜3%），旨在超越国内外厂家的PO胶膜，让广大组件厂商用上性能优异的PO胶膜。