编辑 | 光伏头条 团队
什么是光伏胶膜？
光伏胶膜是一种用于光伏组件封装的薄膜材料，主要应用于太阳能电池板的组件级封装。光伏胶膜在太阳能光伏技术产业中扮演着重要角色，它起到粘接电池片与光伏玻璃、背板的作用，是影响光伏组件使用寿命和发电功率的关键材料之一。
光伏组件结构示意图
光伏封装胶膜属于光伏组件的核心部件，其成本占到组件成本的3%~4%。
图片来源：福斯特
光伏胶膜的主要类型及优劣势
光伏胶膜的种类繁多，包括透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜、EPE胶膜等，每种胶膜都有其特定的优点和应用场景。
EVA胶膜
EVA的主要成分为乙烯与酸醋乙烯酯的共聚物，外加各种添加剂如交联剂、增稠剂、抗氧化剂、光稳定剂等等。光伏封装用EVA主要分为高透型、高截止型、白色型、黑色型四种类型。其中单玻组件通常采用高透型EVA+白色型EVA的封装搭配，目的是在增加组件正面光线透射率的同时增加组件内层光线反射率，提高组件光电转换效率。
黑色单玻组件通常采用高透型EVA+高截止型EVA+黑色背板或高透型EVA+黑色型EVA+白色背板的封装方式，其中高截止型EVA的作用是阻隔太阳光线中的紫外线，减少紫外线对内层背板的破坏。
EVA具有优良的柔韧性、耐冲击性、弹性、光学透明性、低温绕曲性、粘着性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。
POE胶膜
POE 胶膜是以 POE 树脂为主要原料，通过添加合适的加工助剂制成的薄膜。相比于 EVA 胶膜，POE 胶膜的安全性更强，优异的水汽阻隔能力使得其透水率只有同等厚度 EVA 胶膜的八分之一左右，大幅提升了光伏组件的耐候性，特别适合对水汽敏感的电池片封装以及在潮湿环境下工作的光伏组件。同时由于 POE 分子链结构稳定，老化过程中不会分解产生酸性物质，故具有优异的抗老化性能。此外，POE 胶膜较 EVA 胶膜具有更强的抗 PID 性能，使用 POE 胶膜进行封装 可以有效地避免 PID 现象，提高光伏组件长期可靠性，这些优异的性能使得 POE 胶膜成为双面光伏组件封装的首选材料。
使用 POE 胶膜的光伏组件结构示意图（来源：百佳年代）
EPE 胶膜
目前我国的 POE 树脂完全依赖进口，产能主要掌握在国外企业手中，导致 POE 胶膜成本较高。在平价上网、补贴下调的压力下，下游客户更加关注组件成本。其次，虽然 POE 胶膜在抗 PID、耐老化、水汽阻隔等性能上优于 EVA 胶 膜，但是在物理性能上，POE 比较滑腻，层压过程中焊带、电池片容易移动跑 偏，导致组件封装良品率降低。
为了解决上述问题，光伏胶膜厂商推出了 EVA-POE-EVA 的三明治型共挤结构胶膜，即 EPE 胶膜。EPE 胶膜上下两层均为 EVA 胶膜，中间为 POE 胶膜。EPE 胶膜既具有 EVA 材料的层压工艺便利性和高粘接性，又具有 POE 材料优异的抗 PID 性能、低水汽透过率、耐紫外以及耐湿热性能，可以解决层压过程 中焊带、电池片移动跑偏问题，提高组件封装良品率，同时又降低胶膜成本。
EPE 胶膜结构示意图（来源：百佳年代）
此外，钙钛矿组件采用TPO 胶膜。不同胶膜由于材料不同，适用场景也各不相同。
来源：百佳年代
主流胶膜制作流程
光伏胶膜的工艺流程主要包括以下几个步骤：1、配料：
将所有助剂加入到助剂拌料罐中，密闭搅拌1小时，搅拌成液体状态备用。
2、混料：
将光伏胶膜原料粒子（如POE和EVA粒子）加入混料釜。把配好的助剂通过加料泵抽入混料釜中与原料粒子混合均匀。混料在约50℃的温度下搅拌2-8小时。混料完成后将物料转移至真空吸料机，便于后续上料。
3、挤出、流延成膜：
混料完成后进入挤出机进行熔融挤出（<100℃）。熔融挤出后采用T型模头成型设备进行流延压膜。流延后的膜通过循环冷却水箱进行冷却（间接冷却）。
4、测厚：
对胶膜厚度进行检测，确保产品分布均匀，性能稳定。
5、切边：
根据产品规格要求，利用分切装置分割成不同宽幅的产品。
6、外观检验：
对产品的外观进行在线监测，标记出不合格部分（如黑点、孔洞、白点等）。
7、收卷：
将产品平整对齐收卷。
8、实验：
取部分产品进入实验室对其性能进行检测。
9、包装入库。
不同的胶膜类型，细微工艺略有差别，以下为百佳年代公开的各类胶膜制作流程。
透明 EVA 胶膜工艺流程图
白色 EVA 胶膜工艺流程图
POE 胶膜工艺流程图
光伏胶膜常见问题？
褪色
光伏组件在运行过程中胶膜长期暴露在户外环境中会发生“黄变”和“褐变”。
胶膜变色
变色使封装胶膜的透光率下降，使光伏电池的光电流下降，最终导致光伏组件的功率损失。造成这种现象的主要原因是随着温度升高封装材料在紫外光和渗入水的共同作用下化学组成发生了变化，生成了不饱和多烯烃生色团，随着不饱和多烯烃化合物的积累，EVA的颜色会逐渐加深，从浅黄到深棕。 EVA封装材料的降解会产生不饱和羰基化合物，影响EVA的光透过率，降低组件的效率。发色团的产生增加了不透明指数，部分阻挡了透射到光伏组件上的太阳光。
脱层
由于水汽或紫外线作用导致封装胶膜降解致使粘附力下降，发生分层，从而使盖面玻璃与太阳电池之间和(或)太阳电池与背板材料之间失去粘附力。
胶膜脱层
光伏组件的分层造成光反射增加、渗水率增加、输出功率损失以及对整个系统造成危害。
导致分层的因素有很多，除了工艺因素，EVA在使用过程中的老化是主要原因，EVA老化使界面键发生破坏，导致EVA与其他层之间形成空隙，这个过程光、热、氧、水等因素起着重要作用，一般湿热气候会加速分层。
起泡
起泡是一个类似于分层的过程，它是由于EVA缺乏附着力造成的，影响面积较小。气泡的产生是由于化学反应释放出气体，这些气体通常出现在组件的后部并聚集在封装体中，但偶尔也会出现在玻璃和电池之间的前部。
胶膜气泡
气泡经常出现在电池的中心，这是由于电池内温度高，EVA附着力不同造成的。气泡抑制了电池的散热，增加了过热，降低了组件的使用寿命。
光伏胶膜市场与产能布局
光伏胶膜位于光伏产业链中上游环节：
来源：百佳年代
近年来，光伏组件封装胶膜市场呈增长态势。2021年，全球封装胶膜市场需求约21亿平方米，同比增长28.0%。预计2025年，我国光伏胶膜市场规模将达到371.1亿元。
数据来源：上市公司公告，千讯咨询
产能方面，截止2023年底，光伏胶膜总产能达91亿平方米，同比增长51.5%。其中福斯特、斯威克、海优新材、百佳年代、祥邦科技五家大厂胶膜已有产能总和超过60亿平方米，行业占比约67%。
光伏胶膜代表企业
据不完全统计，国内现有40多家光伏胶膜生产企业，大都依托当地光伏产业集群“链主”企业即光伏组件大厂或具有原料供应优势的石化基地，海外扩张同样遵循此逻辑。
光伏胶膜布局企业呈现出一超多强的局面。据光伏头条（微信号：PV-2005）统计，截至2023年年底，在光伏胶膜领域，龙头福斯特，其产销数据远超排名其后的五家企业总销量。海优新材排名次席，赛伍技术排名第三。其余企业详情如下：
数据来源：各企业2023年年报
福斯特
公司成立于2003年，地处浙江省杭州市临安区，注册资本186416.45万元，是一家专注于新材料研发、生产和销售的高新技术企业。公司在浙江、江苏、香港、泰国等地拥有多家子公司，分别从事光伏、电子电路、锂电等新材料的研发生产、国际贸易、智能装备等业务。
在光伏封装材料领域，公司主导产品为光伏封装材料太阳能电池胶膜（EVA/POE胶膜）和太阳能电池背板。公司与众多全球著名的光伏企业建立了深层次的合作关系，在光伏封装材料领域具有重要的影响力，同时具备规模优势、质量优势、技术优势和品牌优势。
海优新材
海优新材以高分子新材料为核心的高新技术企业，拥有近20年的高分子材料研发制造经验。
在太阳能光伏组件封装材料领域，海优新材以强大的研发实力、领先的技术和全面的产品系列而著称，目前已成为光伏行业组件封装材料质量和技术创新的标杆企业。在组件用抗PID及抗蜗牛纹的高质量EVA封装胶膜方面，海优新材始终保持全球领先地位，同时，海优新材率先推出了单玻组件用增效白色预交联EVA胶膜，PERC单晶、N型TOPCon、HJT双面组件专用共挤型POE胶膜，以及TOPCon专用EXP胶膜等多项新产品，为光伏组件行业提供了降本、提质、增效的新途径。经过多年快速发展，海优新材已成为太阳能光伏组件行业内最重要、最有影响力的封装材料供应商之一。
赛伍技术
赛伍技术2008年创建于中国苏州，立志成为世界领先的综合高分子材料创新企业，提供多元化产品和应用技术解决方案。主要从事以粘合剂为核心的薄膜形态功能性高分子材料的研发、生产和销售，打造自有研发的全产品矩阵平台，尤其在光伏背板细分领域处于国际领先地位，其中赛伍技术首创发明的KPf背板，自2014年以来雄踞全球销量第一。
赛伍技术秉承“创新成就价值”的核心价值观，专注可持续的产品技术研发创新，致力于通过其强大的高分子聚合物材料创新研发平台，为光伏、动力电池、新能源汽车、3C信息家电，半导体、健康防护和节能建筑材料等领域的全球客户解决技术挑战与实际需求，提供一体化综合创新解决方案， 深度赋能企业，共赢成长，引领行业不断升级，同时积极响应国家“碳达峰碳中和”政策，助力全球创造绿色未来。
鹿山新材
公司成立于1998年，是一家专注于绿色环保高性能功能高分子材料研发、生产和销售的高新技术企业。公司拥有广州云埔、广州永和、江苏常州、江苏盐城、马来西亚5大生产基地。
公司始终坚持技术与产品的创新，开发出一系列切合市场需求的产品，包括功能性聚烯烃热熔胶材料、太阳能电池封装胶膜、功能性热熔胶膜、热塑性光学透明胶膜等。广泛应用于新能源、消费电子、家居&建材、复合管道、包装等多个领域，为全球多个国家和地区的客户提供粘接综合解决方案。
天洋新材
公司始创于1993年，总部位于上海市嘉定区南翔镇。在江苏昆山、南通、海安、山东烟台拥有7座现代化工厂，其中4座是光伏封装膜生产基地，光伏基地面积逾325亩,规划总产能11亿平方米(2025年达产)。2017年初,于上海证券交易所主板成功上市
明冠新材
明冠新材坐落于宜春国家级经济技术开发区，是宜春市经开区培育的第一家上交所科创板上市企业。公司致力于新能源电池封装用高分子材料研究，开发了太阳能电池组件背板、太阳能电池封装胶膜、多功能薄膜、锂电池封装铝塑膜等特种功能复合材料。目前拥有宜春、苏州、越南、合肥（在建）四大制造基地，成立了江西省光电复合材料工程技术研究中心和苏州研发中心，具有德凯目击实验室资质。
公司拥有专利权近 130项，其中PCT专利9项，是太阳能背板国家标准和锂电池用铝塑膜行业团体标准的起草单位，是国家认定的专精特新“小巨人”企业、国家知识产权优势企业和示范企业，产品多次荣获江西省科学技术进步二等奖、三等奖。
斯威克
江苏斯威克新材料股份有限公司以“做光伏行业的绿色供应商，持续为客户创造更大价值”为使命，是一家专业从事研发、生产、销售于一体的新材料创新型企业。斯威克经过二十年的深耕细作。目前已拥有江苏常州、江苏宿迁、江苏盐城、浙江义乌4个生产基地。主要产品有太阳能光伏封装胶膜、软包锂电池用铝塑膜等新型复合膜材料，产品主要应用在光伏领域和锂电池领域。
百佳年代
百佳年代成立于2007年，总部位于江苏常州，是一家专注于功能薄膜材料研发、生产、销售和服务的国家级专精特新“小巨人”企业。主营产品包括光伏封装胶膜、光伏背板/前板，储能绝缘材料、特种涂层及胶粘剂等，产品广泛应用于光伏、储能、锂电池等领域。公司现设有常州、盐城、滁州、咸阳、越南五大生产基地，全球封装胶膜规划产能超130GW，与隆基、天合、晶科、晶澳等众多头部光伏企业达成长期战略合作，占据重要市场份额。
百佳年代紧跟市场发展趋势，积极构建新产业格局下高分子功能薄膜产品体系。光伏封装领域，百佳年代在TOPCon、异质结、BC、钙钛矿和叠层钙钛矿封装技术上实现迭代升级，复合边框涂层材料、轻质组件封装材料满足量产配套，产品技术向上游合成粒子延伸，产业链布局不断拓宽。储能、动力电池领域，公司创新性推出锂电用绝缘涂料，进一步助推新能源新材料国产化进程。
光伏胶膜发展趋势
根据光伏行业协会数据，2023年，组件封装材料仍以透明EVA胶膜为主，约占42.5%的市场份额。随着TOPCon组件及双玻组件市场占比的提升，共挤型EPE胶膜2023年市场占比提升至27.8%，未来预计其市场占比将进一步增大。
来源：光伏行业协会
内容资料参考来源：光伏行业协会、百佳年代、福斯特、赛伍技术、
明冠新材、海优新材、斯威克、顺风光电等
本文作者可以追加内容哦 !
