太阳能光伏组件，这个躺卧在屋顶之上沐浴阳光的现代神器。它的寿命预期长达25-30年。在这个期间内，组件必须脱颖而出，既要面对持续的自然挑战，如温度的飙升降落、湿气的交织浸泡等，还要抵御工艺上可能存在的缺陷威胁。这些挑战，无不在摧残着这些绿色能源的守卫者。而这些“防线”，有许多正是由胶膜守护的。
让我们简短地回顾太阳能电池片从地壳到屋顶的奇迹之旅。想象你是一块硅矿石，经历开采、粉碎、浮选后被精心冶炼和提纯，你最终进入炼丹炉的火海，经过拉晶过程，转化为硅锭。金刚线将硅锭切成薄片，至此，你蜕变为一块高品质的硅片。
在跨越了一系列精细的加工工艺之后，这片硅片被赋予生命，变成一个能够捕捉日光、生成能量的太阳能电池片。这一切，都是为了让这块原自尘土中的硅矿石，在光伏组件中焕发出它的潜力，胶膜正是协助它实现这一目标的关键盟友。
胶膜不仅专业于阻隔水汽，延缓电池片因环境因素而加速的腐蚀过程，它高透光率的特质也是提升电能转换效率的关键之一。
● 传统组件双面双玻EVA+POE胶膜结构示意（点击观看）
我们常用的光伏封装材料有EVA、POE等，尽管在整个组件成本中所占比重不大，影响却是显著的。
当光伏组件的其他部分都准备好了，唯独需要护卫最核心的硅片部分时，我们转向了更优的POE胶膜。
POE胶膜，是一种既具有塑料的加工便捷性，又具备橡胶的耐久、阻隔特性的材料，堪称塑料与橡胶的完美结合体。
它在光伏封装过程中扮演了一个至关重要的角色。伴随硅矿石从被开采到变成光伏电池片的漫长旅程，是抵御外界侵袭、守卫电池至关内部完整的坚固后盾。
不仅仅是一个传统的粘合剂，POE胶膜以其出色的高透光率和较低的水汽透过性，保证了光伏电池的高效运作和长久耐用。
PID（Potential Induced Degradation）即电势诱导衰减，是挂在每一位光伏行业人士嘴边的重大课题。
指的是当组件在高电压环境下长期工作时，介于盖板玻璃、封装材料及边框之间的漏电流导致大量电荷在电池片表面聚集，损害其钝化效率，并引致组件性能下降，表现为填充因子、短路电流和开路电压的降低。
尽管这种性能衰减是可逆的，但它依然对效率和寿命构成要挑战。
研究指出，负偏压条件下，漏电流驱动的阳极离子(常为钠离子Na+)富集于电池片中，降低并联电阻。
这些掺入的杂质形成导电通道，削弱了组件的电流产出。而另一方面，光伏组件的边缘容易吸入湿气，使得EVA胶膜水解并生成醋酸，醋酸与玻璃中的钠反应，释放出大量自由活动的Na+离子，会与电池片表面的银栅线发生反应，从而腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高，导致不可恢复的组件性能衰减。因此，PID的发生与EVA胶膜的水解密切相关。
然而，正是POE胶膜的属性让其在防治PID方面表现出色。作为一种非极性材料，POE不与水分子形成氢键，相比EVA，提供7倍+水汽阻挡率。
随工作温度升高，EVA的体积电阻率迅速衰减，而在高温下POE胶膜的体积电阻率则比EVA高出1-2个数量级，显著改善了PID现象。
归功于POE分子链的饱和结构以及较少的叔碳原子，这些特性赋予其卓越的热老化和抗紫外能力。
在POE的保护下，光伏组件能更有效地抵御外界环境因素的侵蚀，保持长期稳定性。对比市场上其他主流胶膜产品，POE以其卓越的性能和保护能力，无疑成为了光伏领域的杰出选择。
据调查，全球 40%以上的地区属于湿热区域气候，而中国84%的工商业企业均处于沿海潮湿区域，其余非高温区域也存在湿冻环境影响。
在2023年TÜV南德第七届“未来之光”峰会上，多个专项报告也表明对于光伏组件的可靠性挑战，主要存在于湿、热还有高电压场景，这就很容易产生上面提到的PID效应。
怎么办呢？POE的优异性能使它成为这个问题的最佳解答者。
隆基近期推出的Hi-MO X6 72版型双面双玻极智家（耐湿热设计）产品。
名字虽然很长，但有两个地方值得特别关注，一个是双面双玻，一个就是耐湿热设计。
双面双玻设计一方面可以有效利用背面散射光带来额外发电增益，另一方面也是为耐湿热的重头戏做的准备。而在耐湿热设计中最为关键的就是更换了双POE胶膜设计。
● Hi-MO X6双面双玻双POE胶膜结构示意（点击观看）
高阻水封装方案：双玻+高阻水密封胶，抵挡水汽从正面和打胶缝隙侵入
高质胶膜工艺：高阻水POE胶膜+精益压合工艺，更少酸性气体分解，更紧密贴合电池，阻水抗衰，水汽渗透降低30%
从电池机理上来说，HPBC电池采用了特殊的栅线浆料：定制低铅电极浆料，发生水汽腐蚀概率更小，衰减表现更优
可以说，这一套组合拳，有效地完成了耐湿热的重点任务。
在DH1000H测试中（将组件放置于85℃，85%相对湿度环境下运转1000个小时，通过极端环境来加速模拟组件在全生命周期内的衰减）Hi-MO X6系列72版型双面双玻极智家（耐湿热设计）的DH1000衰减值是0.89%，相较于传统组件产品的2.02%提升巨大，可以说是遥遥领先。
由此可见，POE胶膜的影响显而易见，其在光伏产业中扮演的角色早已超越了单纯材料的定义。
回顾过去，隆基在2021年预见到在湿热环境下传统组件可能出现的快速退化问题，这将严重影响到用户的长期投资回报。
为此，隆基启动了针对性的专项研究和产品开发工作。得益于2022年研制成功的HPBC电池技术，为解决耐湿热问题提供了新方向。
而到了2023年，我们在耐湿热高阻水封装技术领域取得了突破。继而在2024年，Hi-MO X6极智家（耐湿热设计）双面双玻产品成功走向量产。这种技术创新，已经重新定义了光伏组件的质量标准。
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原文始发于微信公众号（艾邦光伏网）：光伏组件的无声英雄 — POE胶膜全面解读
