目前,常见的组件辅助材料包括光伏汇流带、光伏互联条。辅助材料有8种,包括光伏汇流带、光伏互联器、钢化玻璃、胶膜、背板、铝合金、硅胶和接线盒。
从成本方面看,成本最高的五种辅助材料是框架、玻璃、薄膜、背板和焊带。非硅成本中比例最高的是框架。玻璃、胶膜和背板是光伏组件的核心辅助材料,对设备的最终性能有重要影响。在下一节中,我们将解释这些辅助材料及其发展趋势。
1. 铝合金
顾名思义,边框是光伏组件的外框。它在封装后被填入硅胶密封圈,起到固定和保护边缘的作用。目前,常见的光伏组件边框是铝框。其成本在所有类型的组件中仅次于电池。它是非硅辅助材料中成本最高的。
铝框的生产门槛低,供应商多,竞争非常激烈。
2. 玻璃
光伏玻璃一般被用作光伏组件的封装面板。玻璃直接与外部环境接触。其耐候性、强度、透光率等指标对光伏组件的使用寿命和长期发电效率起着核心作用。
目前,光伏玻璃主要有三种产品形式:
①超白压花玻璃
②超白加工浮法玻璃
③ 透明导电氧化物涂层(TCO)玻璃
光伏玻璃的发展主要是由上游和下游推动的。目前的主要趋势分别是增加和变薄。
增加主要是受上游的影响。由于硅片尺寸的逐步增长,作为封装面板的玻璃面板也必须同步增加,以满足上游的需求。
减薄:一是降低成本的需要,二是也与光伏组件的设计有关。目前,一些双面组件走的是双玻璃路线,两面都是玻璃封装。正面和背面都使用2.5/2.0毫米厚度的玻璃,而不是传统的3.2毫米。这既是为了减轻设备的整体重量,也是出于成本考虑。考虑到双面组件渗透率的持续增长,未来光伏玻璃的减薄也将继续。
3. 粘性薄膜
封装膜一般由有机聚合物树脂制成。该膜与组件内的电池直接接触,覆盖在电池的上下两面。它可以保护电池免受水蒸气和紫外线的影响。
目前市场上主流的胶膜有三种:
①透明的EVA胶膜
②白色EVA膜
③POE膜
封装膜的发展也受到下游光伏组件设计的影响。虽然这两种EVA膜仍然是主流,市场占有率之和接近80%。但其性能逐渐落后于下游需求,且不能很好地解决PID问题。因此,它不适合应用于双面组件,正在放弃市场份额。
PID效应也被称为电位诱导衰减。它是指在高电压的作用下,组件的封装材料与其上下表面材料、电池片与其接地的金属框架之间发生离子迁移而导致组件性能下降的现象。这对光伏电池的使用寿命和转换效率产生了很大的负面影响。
相反,POE胶膜的阻隔性能要好得多。它特别适合应用于对水蒸气敏感的技术路线,而水蒸气是PID效应的罪魁祸首之一。因此,随着下游需求的变化,POE胶膜被认为是EVA材料的升级替代品。其渗透率迅速提高,2020年其市场份额已达25.5%,未来有望进一步提高。
4. 背板
背板位于太阳能组件背面的最外层。它可以保护组件不受外部环境的侵蚀,并起到防风雨绝缘的作用。因此,它需要具有较高的耐高低温、耐紫外线辐射、耐环境老化和水汽阻隔、电绝缘等性能。
目前,市场上的光伏背板产品极为混杂,且缺乏统一的命名标准。行业内通常按照是否含氟/无氟分为两类,并根据加工工艺进一步细分。为了减轻读者的阅读负担,这里不再对不同工艺做具体解释。
伴随着双面组件市场规模的快速增长,玻璃背板和透明有机材料背板因其透光能力而被列入生产范围,其市场份额也在快速上升。
5. PV RIBBON
PV-Band也被称为verzinntes Kupferband。它指的是一种在铜带表面涂有均匀厚度锡基的焊料。它用于光伏组件的电池之间的连接,起到导电聚能的作用。
达斯光伏带市场是充分竞争的,几乎没有议价能力。
PV-Band是光伏组件焊接过程中的一种重要原材料。光伏带的质量将直接影响光伏组件的集流效率。而且对光伏组件的功率有很大影响。