光伏组件封装材料及配件

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光伏组件封装材料及配件

通过合适的材料与相应的工艺，将相同面积且具有一致电学参数的多片晶体硅太阳电池通过互连条焊接在一起，再通过真空层压工艺及相关配件组合进行封装，最终就可以构成一个类似三明治结构的平板形的光伏组件。光伏组件中的太阳电池将太阳辐射直接转换为直流电，而封装材料与其他配件则起保护、绝缘、电学连接及力学支撑等作用。封装材料与辅助配件主要有焊带、封装黏结材料、盖板、背板、边框、接线盒及连接电缆等。封装材料的选择与光伏组件的应用场所有密切关系，因此通常需要根据光伏组件实际应用场合选取合适的封装材料与封装工艺。光伏组件要经受长达几十年的户外各种气候条件的考验，安装场地环境又复杂多样，这对组件封装材料和工艺都提出了很高的要求。本章主要介绍组件生产过程中涉及的材料、配件的性能指标以及相关的检验方法等。

1.涂锡焊带

晶体硅太阳电池之间连接用的焊带一般采用一种镀锡的铜条，这种铜条根据不同使用功能分为互连条和汇流条，统称为涂锡焊带。互连条主要用于单片电池之间的连接，汇流条则主要用于电池串之间的相互连接和接线盒内部电路的连接。焊带一般都是以纯度大于99.9%的铜为基材，表面镀一层10～25μm的SnPb（锌、铅）合金，以保证良好的焊接性能。

焊带根据铜基材不同可分为纯铜（99.9%）、无氧铜（99.95%）焊带；根据涂层不同可分为锡铅焊带（60%Sn，40%Pb）、含铅含银涂锡焊带（62%Sn，36%Pb，2%Ag）、无铅环保型涂锡焊带（96.5%Sn，3.5%Ag）、纯锡焊带等；根据屈服强度又可分为普通型、软型、超软型等。

因为晶体硅太阳电池的输出电流较大，焊带的导电性能对组件的输出功率有很大影响，所以光伏焊带大多采用99.95%以上的无氧铜，以达到最小的电阻率，降低串联电阻带来的功率损失。焊带还需要有优良的焊接性能，在焊接过程中不但要保证焊接牢靠，不出现虚焊或过焊现象，还要最大限度避免电池翘曲和破损，因此一般采用熔点较低的Sn60%Pb40%合金作为镀层。

如果采用含银镀层，焊带熔点还会降低5℃，更有利于提高焊接性能，但是由于成本较高，通常不被采用。降低焊带的屈服强度可以提高组件焊接和连接的可靠性，特别是有利于热循环中的应力释放，但这对焊带制作工艺提出了较高的要求，目前行业里一般将焊带的屈服强度控制在75MPa 以下。早期的焊带屈服强度过高，造成抗拉强度和延伸率太低，导致在实际使用中由焊带问题引起的组件故障较多。表3-1列出了通用焊带的主要技术指标。

焊带的宽度和厚度要根据组件的设计来选择或根据特定需求来定制。通常互连条的宽度主要根据电池的主栅线宽度来确定，宽度范围为1.5～0.9mm，例如3根主栅线电池一般采用1.5mm宽焊带，5根主栅线电池采用0.9mm宽焊带。基材厚度一般为0.1～0，2mm，镀层厚度为0.025mm。汇流条则根据组件的电流载荷需求确定，基材厚度一般为0.1～0.25mm，宽度为4～8mm。目前多主栅组件的发展给焊带加工带来了新的挑战，因为多主栅需要用到圆焊带，一般要求直径为0.3～0.5mm。

焊带对光伏组件的功率和使用寿命有重要影响。目前各焊带厂商及组件厂家从电学、光学等多方面进行优化，设计出各种具有低电阻率的不同焊接方式、不同表面涂层、不同表面结构的焊带，力求减少因焊带引起的组件电学损耗，同时进一步提高组件对光学的利用率和输出功率，例如可利用压延等手段在焊带表面形成陷光结构，见图3-1（a），或者在焊带表面贴敷具有陷光结构的膜层等。对于表面镀层技术，采用普通热镀工艺的焊带，其表面的镀层是不均匀的，见图3-1（b），而通过电镀方式在表面形成均匀致密的镀层，能在一定程度上增加基材厚度，从而降低电阻；也可以采用特殊工艺在表面形成有陷光结构的不平整表面的镀层。

新型的低温焊接工艺是未来的一个重要发展方向。传统焊带需要在高温下才能形成合金，完成焊接过程，但高温会导致电池翘曲，引起隐裂甚至破片，影响组件生产成品率，并可能影响组件功率输出，比如异质结电池（HIT），其结构中含有的非晶层对温度非常敏感，温度过高会引起电池效率降低。因此，传统的涂锡焊带还需要在环保、低温、光学、电学、力学等方面进一步改善，以实现组件的高功率、长寿命。

2.助焊剂

当涂锡铜带暴露于空气中时，表面会氧化产生氧化物，影响焊接效果，因此焊带使用前需要去除氧化物，同时保证焊带表面不会再次形成氧化。行业一般采用液态免洗助焊剂，其主要成分为有机溶剂、松香树脂及其衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂、助溶剂、成膜剂等，主要作用是去除氧化物和降低被焊接材质表面张力，并在短时间内扼制氧化反应，从而提高焊带的焊接性能。助焊剂是易燃易爆危险品，有刺激性气味，一般要求保存在防爆柜中。焊带使用之前采用助焊剂进行浸泡，在浸泡和晾干焊带时要注意保持通风，浸泡好的焊带需及时用完，以防止助焊剂全部挥发后焊带表面再次氧化导致虚焊。常用助焊剂的主要技术指标见表3-2。

3.盖板材料

盖板材料铺设在光伏组件的最上层，具有高透光、防水防潮及耐紫外的性能，有一些组件的盖板材料还具有一定的自清洁性能。在选择盖板材料的时候需要考虑两点∶一是盖板材料与黏结材料的折射率匹配，以保证有更多的光照射到太阳电池表面，提高组件效率；二是强度与稳定性，能够长期保护太阳能电池。最常见的盖板材料为超白压花钢化玻璃，一些特殊场合也使用有机玻璃或其他柔性透明材料。

（1）超白压花钢化玻璃

玻璃是最稳定的无机材料之一，能够在户外使用几十年而不改变其性能，具有很高的机械强度，因此成为光伏组件盖板材料的首选。超白压花钢化玻璃又称低铁压花钢化玻璃，因含铁量低和透光率高而得名，其中压花是指采用压延工艺，在玻璃表面形成一定的花纹，以增加光线的透射率。超白玻璃的含铁量≤120×10~°。

图3-2所示为3.2mm超白钢化玻璃与普通玻璃光谱透光率比较，在380～1100mm 的波长范围内，超白玻璃的透光率平均在91.7%，但是非超白玻璃平均只有87%。为了进一步提高玻璃的透光率，现在行业普遍采用减反射膜玻璃，通过减反膜进一步减少玻璃对光线的反射，透光率可提高1.5%以上，从而可以提升组件输出功率。钢化玻璃是先将原片玻璃切割成光伏组件所要求的尺寸，然后将其加热到玻璃软化点温度附近，再进行快速均匀冷却而得到。钢化处理后玻璃表面会形成均匀的压应力，而内部则形成张应力，从而可使玻璃的力学性能得到大幅度提高。

超白钢化玻璃一般采用压花工艺生产原片，称为布纹压花玻璃。压花玻璃是将玻璃熔融后用上下滚轮压延而成，通过上下滚轮的花纹来控制玻璃前后面的花纹，通常和空气接触的那一面为布纹面，和EVA接触的面为绒面。通过绒面形状的优化可以提高组件的功率输出。通常照射到太阳电池表面的光线一部分被吸收，另一部分被反射回去，由于EVA与玻璃绒面之间的内反射作用，电池反射的光线会再次被反射到太阳电池表面，这样就可以增加到达电池的有效光线量，从而提高组件的输出电流和输出功率。绒面形状总体可以分为四角形和六角形两大类型。

常规采用的玻璃厚度为3.2mm或4mm，随着对组件轻质化的要求越来越高，市场上开始有2.5mm甚至更薄的玻璃供应。超白低铁压花钢化玻璃的主要技术指标见表3-3。

（2）镀膜玻璃

玻璃材料及结构直接决定了有多少光线能够入射到太阳电池表面，从而影响光伏组件的发电量，因此如何提高玻璃的透光率和减少灰尘对玻璃的遮挡成为行业关注的焦点。若能够减少玻璃表面的光反射，就可有效增加其透光率，从而提高光伏组件的发电效率。

行业通常通过在玻璃表面刻蚀特定结构或在玻璃表面镀一层低折射率的SiO2 膜层，以增加透光率。后者因工艺控制简单、折射率可调节性强、非常适合工业化生产，成为光伏行业广泛使用的技术手段。常见的镀膜工艺有磁控溅射法、化学气相沉积法和溶胶-凝胶法等，其中溶胶-凝胶法因其生产工艺简单、设备成本较低，目前在镀膜行业被广泛运用，在玻璃表面增加一层SiOg膜后，玻璃透光率可提升1.8%～3.0%，见图3-3，从而提高光伏组件的功率输出。

玻璃表面镀膜除了可以提高玻璃的透光率，还可以实现自清洁的功能。在组件实际使用环境中，玻璃表面容易积灰，这会影响组件的输出功率和系统发电量。有数据表明，积灰影响发电量超过8%是非常常见的，因此目前市面上出现了各类具有一定自清洁功能的镀膜玻璃，主要原理是利用纳米材料来改变玻璃表面结构和表面张力，除了具备一定的陷光作用，还能使玻璃表面表现为超疏水性、超亲水性或者具有光降解功能，让灰尘等污染物不易粘附在玻璃表面，或者即便粘附，在雨水冲刷的作用下极易脱离玻璃表面，从而达到提高发电量的目的。只要性能稳定而且价格适中，具有清洁和减反射功能的光伏玻璃就能够得到光伏组件企业的广泛采用。

由于光伏组件的安装环境复杂多样，包括荒漠、田野、屋顶、海边、盐碱地、高海拔地区、积雪较重的地区等，这对镀膜玻璃的可靠性提出了很高的要求。早期的镀膜结构都是开孔结构，现在经过优化改善，都已采用闭孔结构，可靠性得到大幅提高，基本能满足户外长期使用的要求。

目前光伏组件采用的玻璃厚度已经不再局限于3.2mm、2.8mm、2.5mm、2mm，甚至0.85mm的玻璃也开始得到应用，越来越薄的玻璃给镀膜工艺带来了很大的挑战。当前镀膜工艺已经可以适用于2mm以上的物理钢化玻璃，也可以适用于压花和浮法玻璃。

（3）化学钢化玻璃

组件的轻质化需求对玻璃超薄化提出了越来越高的要求，目前出现了低于lmm厚度的玻璃，然而玻璃超薄化带来了力学强度的降低，并且在降低重量、减小厚度的同时，杂质、缺陷以及任何降低玻璃强度的负面因素都会被放大。超薄玻璃如果采用传统的物理钢化工艺是非常困难的，目前大多采用化学钢化工艺。以日本旭硝子为代表的一些玻璃厂家推出适用于光伏组件、建筑材料的化学钢化玻璃，目前厚度能做到0.85mm，尺寸也能满足主流的组件尺寸需要，并且能够实现量产，但是成本还比较高。

化学钢化玻璃主要采用低温离子交换工艺，在400℃左右的碱盐溶液中，使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换，利用碱离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力。化学钢化玻璃在制造过程中未经转变温度以上的高温过程，所以不会像物理钢化玻璃那样出现翘曲，表面平整度与原片玻璃保持一致，同时能够提高玻璃强度和耐温度变化性能，并可作适当切裁处理。化学钢化玻璃的缺点是玻璃的强度会随着时间推移发生一定程度的降低，因此在采用时需进行充分的评估。

（4）有机玻璃

有机玻璃是由甲基丙烯酸酯聚合成的高分子化合物，因其质量轻、不易损坏，在一些场合也被采用作为组件盖板材料。有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率也能达到92%，其抗拉伸和抗冲击能力比普通玻璃高7～18倍，而同样大小的有机玻璃重量仅为普通玻璃的一半。有机玻璃断裂伸长率仅2%～3%，故力学性能特征基本上属于硬而脆的塑料，且具有缺口敏感性，在应力下易开裂。温度超过40℃时，该材料的韧性、延展性会有所改善。

有机玻璃具有良好的介电和电绝缘性能，在电弧作用下，表面不会产生碳化的导电通路和电弧径迹现象，但由于其成本较高，表面硬度低，容易擦伤，耐候性差，因此仅限用于一些特殊场合。有机玻璃可分为无色透明有机玻璃、有色透明有机玻璃、珠光有机玻璃、压花有机玻璃四类，通常用于光伏组件生产的是无色透明有机玻璃，但是有机玻璃因为成本较高，目前还无法批量使用。

（5） 聚氟乙烯类

聚氟乙烯类薄膜也适用于光伏组件前表面封装，如透明的PVF、ETFE等一系列改进材料，其中ETFE是用于薄膜组件封装的最常见最可靠的材料。

ETFE 即乙烯-四氟乙烯共聚物，是一种具有抗老化性、自洁性、耐腐蚀、柔韧性、耐撕裂性、阻燃性的材料，通常作为柔性组件的表面封装材料。ETFE不仅具有聚四氟乙烯良好的耐热、耐老化和耐腐蚀性能，同时由于乙烯的加入，其熔点降低，因而易于加工，同时机械性能也有所改善，最重要的是黏结性能也大幅提高。目前一般作为前板材料在柔性光伏组件中得到大量应用。

目前ETFE材料都是从国外进口，主要来源于美国杜邦和日本旭硝子。由于其成本高，因此使用量很小。

4.黏结材料

本节所涉及的黏结材料主要指的是在组件中用以保护电池并黏结盖板和背板的材料，一般为高分子热融型膜状材料。常见的黏结材料主要有EVA、PVB、环氧树脂和POE等，目前EVA占据市场主导地位，其他材料由于工艺、成本等问题，在光伏组件中应用得都还比较少。在选取黏结材料时需要考虑材料的透光率、与盖板材料折射率的匹配、黏结强度、收缩率、拉伸率、抗紫外线性能、耐老化性能和硫化性能等。选取适当厚度的黏结材料有助于提高层压过程中的晶体硅光伏组件良品率和可靠性。

（1） EVA胶膜

EVA（Ethylene-Vinyl Acetate Copolumer）胶膜是通过对以乙烯醋酸乙烯酯共聚物（俗称热塑性树脂）为基础的树脂添加交联剂、偶联剂和抗紫外剂等成分加工而成的功能性薄膜。

① EVA的特性

EVA胶膜在一定的温度和压力下会产生交联和固化反应，使电池、玻璃和背板黏结成一个整体，不仅能提供坚固的力学防护，还可有效保护电池不受外界环境的侵蚀，从而保证太阳电池在长年的户外日晒雨淋中正常使用。在组件层压过程中，EVA熔融后偶联剂中的一端与EVA结合，另一端与玻璃结合，增加二者的相互作用。常用的EVA的基本技术指标如表3-4所示。

EVA的性能主要取决于醋酸乙烯酯的含量（以VA%表示）和熔融指数（Melting Idex，简称 MI），VA 含量越大，则分子极性越强，EVA本身的黏结性、透光率、柔软性就越好。熔融指数 MI是指热塑性塑料在一定温度和压力下，熔融体在10min内通过标准毛细管的重量值。熔融指数在组件封装过程用于描述熔体流动性，MI越大，EVA流动性越好，平铺性也越好，但由于分子量较小，EVA自身的拉伸强度及断裂伸长率也随之降低，黏结后容易撕开，剥离强度降低。由于VA单体在共聚时的竞聚率远小于乙烯基单体的活性，因此高VA含量的EVA树脂，其MI不会太高，如VA含量33%的EVA，其MI最小的为25左右，目前工业界中适用于光伏封装的 EVA树脂，VA 含量一般为 28%～33%，MI为10～100。

为了保证组件的可靠性，EVA的交联率（又称交联度）一般控制在75%～90%。如果交联率太低，意味着EVA还没有充分反应，后续在户外使用过程中可能会继续发生交联反应，伴随产生气泡、脱层等风险；如果交联率太高，后续使用过程中则会出现龟裂，导致电池隐裂等情况的发生。一般EVA生产厂家都会推荐一个层压参数的范围（表3-5），组件生产企业在生产过程中可以根据实际情况进行优化调整。

除了VA、MI和交联度之外，EVA的收缩率、透光率、体积电阻率等也是衡量其是否能够满足组件生产和使用要求的关键因素，此外耐黄变性能、吸水率、击穿电压等也需要进行确认。组件制成之后，还要按照IEC61215标准的相关重测导则进行DH1000、TC200等各项可靠性测试。

EVA的收缩率如果太大，会导致层压过程中电池破片和局部缺胶，因此需要严格控制。通常EVA收缩率的测试方法为∶裁取长300mm×宽100mm的样品，其中300mm长度沿EVA的纵向截取，将样品平放在一片300mm×300mm的玻璃上，然后将玻璃平放在120℃的热板上，3分钟后看长度方向的变化数值。测试过程需注意EVA一定要保持平整，熔融要从样品的中间向两边延伸，否则收缩率测试结果就不准确。

EVA的透光率会直接影响组件的输出功率。早期的EVA为了防止黄变，其配方中添加了抗UV剂，因此在紫外波段的光几乎是被截止的，现在为了提高组件的输出功率，前面的一层EVA（即电池与玻璃之间）可以采用允许紫外波段光透过的EVA，组件输出功率能提高1W左右，背面一层EVA（即电池与背板之间）仍采用抗UV黄变的EVA，这也会对背板的抗UV性能提出更高的要求。

EVA体积电阻率对组件的绝缘性能有着至关重要的作用，不但影响着组件的湿漏电指标和各项长期可靠性指标，也是电站里频繁出现的组件内部电池黑线（也称蜗牛纹）和PID现象的主要影响因素之一。随着应用端的需求和技术的改进，EVA的体积电阻率从早期的10¹³Ω·cm已经提高到现在的10¹⁴Ω·cm，为了达到更好的抗PID效果，现在部分厂家已经做到Ω·cm或以上。

②EVA的生产与保存

我国早期EVA来源以进口为主，主要来自美国STR、德国Etimex、日本普利司通及日本三井化学等，进口所占比例一度达到80%以上。国内的EVA厂商如浙江化工研究院、杭州福斯特、诸暨枫华等虽然起步较早，但规模较小，主要为用于西部牧区及海岛等地的小型离网电站系统提供组件封装材料。2005年前后，随着国内光伏产业的快速发展，国内 EVA生产发展迅猛，步入规模化量产时代，加上成本优势，很快获得大规模应用。目前以杭州福斯特、上海优威、常州斯维克、江苏爱康、南京红宝丽等为代表的国产EVA已经占了我国80%以上的市场份额。

EVA胶膜的生产工艺可以通过流延法或压延法实现。压延法主要沿用了日本普利司通工艺，通过调节三个或四个压延辊间隙来调节薄膜厚度，其优点是厚度均匀，适用于熔点较高及树脂黏性较低的产品；而流延法工艺则为其他大部分生产厂商所采用，其优点是树脂适用范围广泛，加工参数易调节等。

EVA 保质期一般为6个月，储存时应放在避光通风的地方，并且环境温度不得超过30℃，相对湿度不大于60%，需避免直接光照和火焰，避免接触水、油、有机溶剂等物质，取出后不能将EVA长期暴露于空气中，同时不能让EVA承受重物和热源，以免变形。

③EVA交联度测试

EVA交联度是光伏组件封装过程中非常重要的一项技术指标。目前EVA交联度测试方法有两种，一种是二甲苯萃取法，利用产生交联之后的EVA不溶于二甲苯溶液的性质来计算和测试EVA的交联度；另外一种是差示扫描量热法（DSC）。后者由天合光能首先提出并推广应用，并代表中国首次向IEC提交新标准提案，得到IEC/TC82专家组的一致认可并正式立项，该项国际标准IEC62788-1-6已于2017年3月正式发布，成为中国光伏行业第一个提出并主导的IEC标准。下面分别对这两种测试方法进行介绍。

1.二甲苯萃取法（图3-4）

所需要的仪器设备有∶容量为500ml带24#磨口的大口圆底烧瓶；带24#磨口的回流冷凝管；配有温度控制仪的电加热套；精度为0.001g的电子天平；真空烘箱以及不锈钢丝网袋∶剪取尺寸为120mm×60mm的120目不锈钢丝网，将其对折成60mm×60mm，两侧边再向内折进5mm两次并固定，制成顶端开口尺寸为60mm×40mm的网袋；所需化学试剂为二甲苯（A.R级）。

试样制备∶层压好的待测样品重量大于1g，样品需饱满，无孔洞，将EVA胶膜剪成尺寸约3mm×3mm的小颗粒。

测试过程为∶

（1）将不锈钢丝网袋洗净、烘干，称重为W∶（精确至0.00lg）；

（2）取试样（0.5±0.01）g，放入不锈钢丝网袋中，做成试样包，称重为W；（精确至0.001g）

（3）将试样包用细铁丝封口后，作好标记，从大口烧瓶的侧口插入并用橡胶塞封住瓶口，烧瓶内加入二甲苯溶剂至烧瓶1/2容积处，使试样包完全浸没在溶剂中。加热至140℃左右，溶剂沸腾回流5小时。回流速度保持20～40滴/分钟；

（4）回流结束后，取出试样包，悬挂除去溶剂液滴。然后将试样包放入真空烘箱内，温度控制在140℃，干燥3小时，完全除去溶剂；

（5）将试样包从烘箱内取出，除去铁丝，放入干燥器中冷却20分钟后取出，称重为W。（精确至0.001g）。

（6）进行测试结果计算，交联度为：

η=100%×(W3-W1)/(W2-W1)

式中 η————交联度，%；

W1————不锈钢丝网空袋重量，g

W2————试样包总重量，g

W3——经溶剂萃取和干燥后的试样包重量，g。

2.差示扫描量热法

差示扫描热量法（Differential Scanning Calorimetry，DSC）是一种热分析法。所需仪器设备为差示扫描量热仪，见图3-5，通过测量加热过程中试样和参比物之间的热流量差，达到DSC分析的目的。测试时将样品置于一定的气氛下，改变其温度或者保持某一温度，测量样品与参比物之间的热流量变化。当样品发生熔融、蒸发、结晶、相变等物理变化，或者有化学变化时，图谱中会出现吸热或放热的热量变化信息，进而推测样品的特性。DSC可用于精确测量相变（Tg，Tm，Tc）、热变化、固化反应及其他化学变化。当材料发生结晶或者交联时，材料内部的紊乱程度降低，自由能也下降到较稳定的状态，因此当材料发生交联或者结晶时，必然伴随着放热反应。

图3-6所示为未交联及交联的EVA样品的DSC热流图谱。

试样制备要点∶ 层压好的待测样品（熟料）尺寸要大于10mm×10mm，注意样品需饱满，无孔洞；未层压的原材料（生料）样品尺寸要求为100mm×100mm。

测试过程如下∶

（1）取出一空标准盘及上盖，将盘及上盖一起放入电子天平中称重，并记录整体重量；

（2）将熟料样品剪去背板及部分EVA，仅保留靠近玻璃处约2mm宽的EVA 熟料样品；

（3）将EVA生料及熟料分别剪成2mm×2mm大小的样品，放入天平中称重，要求样品重量为7g±0.5mg，并记录样品重量；

（4）将样品放入盘中，样品尽可能接触盘底部，然后用压片机将上盖压合严实

（5）将压好的样品依次放入设备自动进样器中，并依次输入对应的盘重量、样品重量；

（6）设置测试条件∶确认参考盘位置正确，测试温度范围为80～230℃，升温速度10℃/分钟。设置完成后，点击下方的“Apply”，保存设置，然后点击“开始测量”

（7）数据分析∶右下方状态变更为Complete，DSC的炉子会自动降温至设置温度，通过自动进样器将测试盘取出；找到曲线上150℃左右波峰位置，点击”In-tegrate Peak linear”，选择波峰两侧与直线相切处两点为范围界限；

（8）记录生、熟样品的热焓值H1、H2。

进行测试结果计算，交联度为：

η=100%×(H1-H2)/H1

式中 η————交联度，%；

H1——未交联EVA固化焓值；

H2————交联后EVA固化焓值。

4.2 POE胶膜

POE（Polyolefin elastomer）胶膜是一种在茂金属催化体系作用下由乙烯和1-己烯或1-辛稀聚合而成的茂金属聚乙烯弹性体。最早光伏用的POE是非交联的，但由于组件在户外（尤其是在高温高辐照地区）运行时温度较高，POE 会软化，对于早期自重较大、又无边框的双玻组件，会产生热剪切现象，发生滑移，从而影响组件外观和可靠性。针对该问题，POE制造商已将其优化改性成交联型的POE，有效解决了上述问题。

相对于EVA在长期使用过程中会有醋酸气体释放，POE的分子结构更加稳定，几乎没有气体释放，并且POE具有更高的体积电阻率和更好的热稳定性、耐紫外老化性。POE最大的优点是其水气透过率仅为EVA和硅胶的1/8左右，能够有效阻隔水气，更好地保护太阳电池，抑制组件的功率衰减，其高体电阻率和低透水率是提高组件抗PID性能的重要特性之一。当然POE也有缺点，其玻璃粘接能力不如EVA，容易引起界面失效，而且层压时间长，工艺窗口窄，层压过程容易引起气泡，造成外观不良，而且其原材料基本依靠进口，因此价格比较贵。目前国内外公司都在加紧研发和应用POE，如果能够降低成本，相信会有很好的发展前景。

4.3 PVB胶膜

PVB（Polyvinyl butyral）即聚乙烯醇缩丁醛，PVB胶膜是半透明的薄膜，由聚乙烯醇缩丁醛树脂经增塑剂塑化后挤压成型而成，一般用于玻璃夹胶行业。

跟EVA相比，PVB的粘接性能好，机械强度高，抗冲击性能也较好，比较适合于建筑用光伏组件；但PVB吸水率高，体积电阻率低，透光率也低，而且层压工艺较难控制。现在经过改良的PVB虽然也提高了体积电阻率和透光率，但是采用PVB进行封装，通常要使用高压釜，相比使用层压机的生产工艺，组件成品率偏低。由于工艺复杂且材料成本高，PVB封装的光伏组件在市场上并未得到大规模使用，目前只有以中节能为代表的少量公司在使用，中节能对PVB和生产设备都进行了很多创新且有效的改造，目前在独树一帜地进行批量生产和应用。

4.4环氧树脂

环氧树脂是分子结构中含有环氧基团的高分子化合物，是比较常见的粘合剂，产品形式多种多样，有做成单组分的，也有双组分的，可以做成液体，也可以做成粉末状。如太阳电池用的环氧树脂粘合剂就是双组分液体，使用时现配现用。环氧树脂类材料的最大优势在于配方可以千变万化，可通过改变固化剂、促进剂，使其具备各种不同的性能，以满足各种使用需求。

采用环氧树脂封装太阳电池组件，工艺简单，材料成本低廉，但由于环氧树脂抗热氧老化、紫外老化的性能相对较差，仅有一些小型组件，如输出功率在2W以下的组件仍使用环氧树脂进行封装，早期的草坪灯使用的就是环氧树脂封装的光伏组件（图3-7），采用这种封装方式的组件能够在户外连续使用2年左右。随着太阳能应用产品的细分，根据应用场合及相关寿命要求，采用环氧树脂封装的太阳能产品也会有一定市场份额。

4.5 液态有机硅胶

有机硅胶是一种采用有机硅聚合物制成的新型封装材料，主链中含有无机Si-O键，其侧基则通过硅与有机基团R（甲基、乙氧基、苯基等）相连。聚合物链上既含有无机结构，又含有有机基团，这种特殊的组成和独特的分子结构使其集无机物的功能与有机物的特性于一身，从而体现出有机硅聚合物所特有的性能。

这种封装材料具有很好的透光率，能够有效提高组件的转换效率，还具有高憎水性、高化学稳定性以及极低的吸水性，可以保证组件具有可靠的密封与绝缘性能；除此之外，有机硅胶对各种基材也具有优异的黏结性。由于这种封装材料是液体的，常见的是双组分液态或膏状有机硅，因此其封装方式与传统层压方式完全不同，需要增加硅胶混合设备、点胶设备等，虽然前期设备投入较大，但后期生产过程中，可以缩短生产时间，减少能耗，降低成本。

液态有机硅胶并未得到大规模应用，因为其封装工艺与现行设备兼容性不好，且存在良品率低、材料本身内聚破坏力低等问题。目前行业里有比亚迪等企业一直在坚持研发有机硅胶组件，其质保年限据称可达50年。