谁是异质结的最佳封装拍档

近日，多家电力投资央国企启动光伏组件集采框架招标。索比光伏网注意到，今年的央国企集采中，对n型组件的需求明显增加，占比也不断提升。例如，上海富鸿年度框架采购中，n型双面双玻高效组件需求量预计800MW，占比达到40%;中煤集团年度框架集采中，n型565W+组件需求量为2GW，占比也超过30%。此外，国电投新疆吐鲁番某项目的第一批组件采购，624MW组件全部指定n型。

值得注意的是，在中核汇能2023年度光伏组件设备集中采购时，首次明确提出，n型TOPCon组件和n型HJT组件需分别报价，而不是统一归到“n型组件”类别。索比咨询分析师表示，尽管包件3(HJT组件)的投标企业数量比包件2(TOPCon组件)少很多，投标价格也比PERC组件高出0.15-0.20元/W，但本次招标在HJT技术发展史上仍属于里程碑事件，值得庆贺。

资料显示，HJT电池(有时也称HIT电池或SHJ电池)全称晶体硅异质结太阳电池，最早由日本三洋公司于90年代初研发，几年前，异质结技术专利保护结束，各大光伏企业和研究机构纷纷加大对该技术的研发投入，目前最高转换效率世界纪录为26.81%。

技术专家表示，HJT电池是在晶体硅上沉积非/微晶硅薄膜，综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具备高转换效率、低光衰、低温制程、高弱光响应、稳定性高、衰减率低等特性。与PERC、TOPCon等电池技术相比，异质结技术生产工艺简单(仅4道工序)，转换效率更高，这样可以提升单位面积土地上的装机容量，降低BOS成本和LCOE。目前，HJT电池、组件价格相对较高，未来可能通过降低设备成本、硅片薄片化、银包铜、无主栅等技术方案实现降本，提高性价比。

为什么同样是n型，HJT电池组件量产稍晚?除了电池片成本高、低温银浆耗量大、设备投资高等原因外，在生产过程中，HJT电池的特性对封装材料也有更高的要求。且HJT电池还有多主栅和无主栅技术路线的差异。目前市场上各家封装材料厂根据市场需求、自身技术方向和电池某些特性对异质结电池提供的封装方案也是五花八门。

针对多主栅电池，目前市场有常规POE胶膜+异质结电池、高粘结力POE/EPE胶膜+异质结电池/银包铜栅异质结电池/电镀铜工艺异质结电池、高粘结力EVA/EPE胶膜+丁基胶+异质结电池等多种封装方式，各有其优劣势。

根据机构统计，相较于目前的多主栅技术，无主栅在电池片环节降低银浆成本、降低丝印设备投资，在组件环节增加绝缘胶耗材、更新串焊机设备，但是综合来看，相较于异质结当前的15BB/未来的20BB技术， 0BB的材料+设备成本可降低约0.05/0.025元/W。针对无主栅电池封装，机构整理了各种封装方式的优缺点。

在众多封装方案中，明冠新材根据自身研发方向、结合市场需求推出了自己关于异质结电池的整体解决方案。针对多主栅电池，明冠推出异质结专用POE/EPE胶膜。

众所周知，由于HJT电池双面率高，通常都会制成双面发电组件。目前，EVA胶膜应用历史最为悠久和广泛，但是并不适用于HJT组件。EVA胶膜的水汽透过率明显高于POE、EPE等材质。此外，EVA胶膜老化后产生的游离醋酸也容易腐蚀栅线，严重影响异质结组件的发电效率。在这样的背景下，对水汽有较好阻隔性、无酸性基团的POE胶膜广受欢迎。2019年，明冠新材适应市场新需求快速推出了满足客户需求的POE封装胶膜，并针对层压制程中电池片位移、打滑等问题对胶膜进行了相应的配方、工艺调整，结合客户生产过程实际需求进行匹配性开发。相关负责人表示，目前POE封装良率可以达到99.5%以上。

从性能上考虑POE无疑是HJT最优的封装材料，但是考虑到后期POE粒子紧张，价格高等问题，兼顾性能与价格的EPE胶膜也赢得了较高市场份额。据了解，目前影响EPE胶膜老化性能的原因主要是芯层POE助剂会发生迁移，导致组件湿热、紫外老化后黄变，影响组件发电寿命。就这一情况，明冠新材在对EPE的助剂迁移及老化后特性进行了优化，极大提升了产品的可靠性。据某组件厂测试数据，明冠新材 POE 胶膜 PID 96H 减 1.74%，192H衰减 1.97%; EPE 胶膜 PID 96H 衰减 2.31%，192H 衰减 2.94%。

由于TCO特殊的表面结构，早期纯EVA胶膜、EPE胶膜等产品，与异质结电池片正面的粘结力在20N以下，难以实现胶膜最基本的粘结性能。虽然近年来各家胶膜企业针对异质结TCO层与胶膜的粘结特性都做了一些调整方案，但是如何获得稳定粘结力依然是个难题。为了解决这一问题，明冠新材加大研发力度，针对HJT电池片推出了第二代高粘结材料，无论是POE胶膜还是EPE胶膜，都可满足40N+的粘结力要求。

针对无主栅电池，明冠推出网栅膜的解决方案，根据组件工艺不同，分为承载膜和皮肤膜，即机构提到的smart wire和点胶两种封装方式，它能大幅降低银浆用量，改善无主栅HJT电池片不易封装的现状，帮助HJT组件封装降本增效。此外，网栅膜具有极高的阻水性能，无需额外使用丁基胶，进一步降低组件成本。

从笔者了解到的情况看，全球各大市场对高效光伏组件的需求已显著提升，n型组件供不应求，产销两旺。相关机构预计，2023年n型组件市场占比有望达到20-25%，其中HJT组件市场份额可能在2022年基础上实现翻倍。

中电联在《2023年度全国电力供需形势分析预测报告》中提到，预计2023年底全国发电装机容量28.1亿千瓦左右，其中并网太阳能发电4.9亿千瓦。这意味着，今年全国太阳能发电新增装机有望达到100GW(ac)以上。而根据行业第三方机构预测，今年的全国光伏发电新增装机最高可达120GW(ac)，直流侧有望实现150GW。放眼全球，光伏组件企业总出货量很可能超过400GW。如果HJT相关厂商能抓住这一机遇，选用更可靠辅材来提高产品品质和寿命，再加上HJT组件天然存在的种种优势，今年的出货量可能再攀新高，为高比例可再生能源应用打下坚实基础。

文章作者：墨锋