2024年太阳能电池0BB工艺专题报告:从可选到必选,+N型组件降本增效最优解

  • 来源:国金证券
  • 发布时间:2024/04/23
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1 多数环节重大技术变革渐缓,组件环节短期内仍有迭代空间

1.1 硅环节降本增效幅度有限,后续重点关注非硅环节技术进步

硅料、硅片、电池环节已基本完成技术跳跃,短期内再难有大的技术变革:过去十五年 里光伏行业发展势如破竹,主要环节均实现了较大的技术创新:硅料环节协鑫于 2009 年 率先突破了冷氢化工艺,使得硅料环节价格大幅下降,后续 2020 年协鑫又在硅烷流化床 法制作的颗粒硅方面取得进展,进一步下降了硅料的生产成本,目前已经进入行业放量 期;硅片环节 2017 年隆基瞄准金刚线与快速直拉工艺的逐渐成熟的机遇,全力押注单晶 硅工艺,并引领了全行业由多晶向单晶的转型;电池环节 2022 年晶科能源上市以后全力 扩产 N 型 TOPCon 电池,引领了全行业 N 型电池对于 P 型电池的技术迭代,根据 Infolink 预测,2024 年 N 型电池渗透率有望达到 79%,基本实现了光伏行业由 P 型向 N 型的迭代。 然而从当前时点展望,基于对光伏行业所处的周期位置及技术现状的判断,我们认为短 时间内主链环节很难再有颠覆性的技术变化及迭代,关于光伏行业新技术的关注点,更 应放到“缝缝补补”的降本增效工艺方面,其主要对应到非硅环节的成本降低。

硅料价格接已近硅料企业的成本线,硅环节降本难度加大:2023 年以来硅料产能快速释 放,2023 年底多晶硅产能合计约 250 万吨,其中 15 万吨高成本海外硅料(OCI、Hemlock、 Wacker、REC)用于出口美国市场,价格体系将具有一定的独立性。我们预计 2024 年光 伏组件需求 650-700GW,按照硅耗 2.4g/W 测算硅料需求约 160 万吨,扣减海外硅料后国 内硅料需求约 145 万吨,对应现金成本约 4.5 万元/吨。产能过剩后理性价格应维持在供 需均衡状态下边际产能的现金成本附近,同时考虑到边际产能在价格低位时可能因成本 控制、现金管理、费用摊销等因素造成成本上升,我们预计硅料价格“理性底部区间” 为致密料含税价 5.5-6.5 万元/吨。 根据硅业分会 2024 年 4 月 17 日最新报价,目前多晶硅致密料价格约 4.6 万元/吨,目前 硅料价格已跌破企业生产成本,达到部分企业现金成本,后续进一步下降的空间不大, 因此短期内制造环节硅成本直接下降空间有限,虽然硅成本仍可以通过硅片减薄等手段 进一步降低,但考虑到硅片过度薄片化一方面会对电池片的效率良率产生影响,另一方 面进一步薄片化后组件制造环节中机械载荷、层压引起的破片以及隐裂都会相应提高, 最终影响良率,因此短期内难有进一步下降的诉求。

非硅环节成本仍有下降空间:非硅环节的成本下降目前主要分为直接降本和间接降本, 直接降本指制造环节的辅材、耗材用量的节省,如电池片环节的银浆等环节、组件环节 的胶膜、玻璃等环节;间接降本指通过电池片效率提升所带来的各环节成本进一步摊薄, 同时助力终端组件产品提升销售溢价。 银浆是制备太阳能电池金属电极的关键材料。太阳能电池片生产商通过丝网印刷工艺将 光伏银浆分别印刷在硅片的两面,烘干后经过烧结,形成太阳能电池的两端电极。太阳 能电池金属电极主要包括主栅和细栅,主栅是电池片正面上较粗的银质导电线,用于汇 流、导出,细栅是电池片上较细的银质导电线,用于收集电池内部产生的光生载流子。 与传统 P 型电池相比,N 型电池是天然的双面电池,N 型硅基体的背光面亦需要通过银浆 来实现如 P 型电池正面的电极结构;同时 N 型电池的正面 P 型发射极需要使用相对 P 型 电池更多的银浆,才能实现量产可接受的导电性能,因此 N 型电池对银浆的需求量要高 于 P 型电池。据 CPIA,2023 年 PERC 电池片正银消耗量降低至约 59mg/片、背银消耗量约 25mg/片,TOPCon 电池双面银浆(铝)(95%银)平均消耗量约 109mg/片,异质结电池双 面低温银浆消耗量约 115mg/片。随着 2024 年 N 型电池快速放量,N 型银浆用量大概率超 市场预期。

贵金属属性叠加供需失衡,N 型时代降银需求愈发迫切:银浆生产所需的直接材料为银 粉、玻璃氧化物、有机原料等,其中:银粉为核心原材料,据 SMM 光伏视界,银浆中的 银粉含量占比约 98%,银粉在直接材料成本中的占比高达 90%以上。2021 年以来白银结构 性供应短缺的市况持续,2021-2022 年交易所白银库存急剧下降,当前库存仍处于近几 年低位;今年 3 月以来美联储官员“反向扭转操作”及放缓 QT 等发言驱动实际利率下行, 黄金价格短期出现大幅上涨激发白银价格拉升,带动银浆价格持续上行。此外,光伏用 银占比有望持续超预期。根据世界白银协会,2023 年全球光伏白银需求量达到 6017 吨, 同比增长 64%,光伏白银需求量占比进一步提升至 16%。在全球光伏装机持续增长,N 型 电池加速渗透的背景下,2024 年全球光伏白银需求量有望提高 20%达到 7217 吨。

我们预计 2024-2025 年全球光伏新增装机 520/620GW,对应组件需求 676/806GW,电池需 求 690/822GW,同增 28%/19%。 组件出货结构方面,TOPCon 技术路线凭借较高的性价比、设备及工艺流程较为成熟等优 势,率先大规模量产,随着 TOPCon 产能加速释放,预计 2024-2025 年 TOPCon 份额快速 提升至 70%/85%;HJT、xBC 等技术有望随成本、工艺进步逐渐放量,预计到 2025 年, PERC/TOPCon/HJT/xBC 出货占比分别达到 4%/85%/5%/6%。 单位银耗方面,随着电池效率不断提升,PERC、TOPCon、xBC 电池单位银耗小幅下滑, HJT 未来随着 0BB 和银包铜等技术导入单位银耗预计有较大幅度下滑,预计到 2025 年, PERC/TOPCon/HJT/xBC 单位银耗分别下降至 9.84/11.08/10.52/11.12 mg/W。 综上,预计 2024-2025 年全球光伏银浆需求量 7830/9047 吨,同比增长 29%/16%。

白银需求方面,除了光伏装机高增持续提振白银需求,AI、机器人等应用也将带动含银 元器件需求提升。然而,矿产银供给的增速放缓对白银的供需平衡构成压力。全球矿产 银主要来源于其他金属矿的伴生矿,受铜锌等主金属矿山资本开支和供应扰动的影响, 未来矿产银的供给增量可能放缓,从而限制了白银的整体供给。我们预计 24-25 年全球 白银包括金融属性的供需缺口将有所扩大,白银价格存在大幅波动风险,企业降银需求 愈发迫切。

1.2 栅线工艺迭代助力电池片降本增效

降本提效诉求下,栅线工艺得到了快速发展,SMBB(超多主栅)、0BB(无主栅)技术快 速渗透。对电池片而言,栅线越细越有利于减少银浆用量从而降低成本,同时减少对电 池片的遮光、提升发电效率,2010 年起电池栅线设计朝着增加主栅数量和减小栅线宽度 的方向发展,多主栅技术从2BB一路发展到近几年的MBB(9BB-15BB),目前出现了在MBB 基础上发展的 SMBB 技术,全新的无主栅技术等。

2019 年 MBB 技术快速渗透,2022 年 9BB 以下市场份额已下降至 2%,目前 MBB 技术已成为 绝对主流。SMBB(16BB 及以上)技术是 MBB 的升级版,将主栅数增加至 16 及以上,在主 栅增加的同时,配合更细的焊带,提高串焊精度、降低主栅 PAD 点面积,不仅能够降低 银浆耗量、减少成本,还能够减少电流传输距离,降低栅线遮挡,提高光学利用率,有 效降低组件的串联电阻,最大化利用太阳光。目前主流厂商 SMBB 主栅数已增加到 16-20, 据 CPIA,2023 年 TOPCon 电池片中 16BB 及以上的 SMBB 技术占比达 87.5%。

为进一步去银降本,市场研发方向朝 0BB(无主栅)技术推进,即采用铜丝焊带替代原 有银主栅直接汇集细栅电流,并实现电池片之间的互连。相比 SMBB 技术,0BB 技术有以 下优势: 1)直接节省主栅银浆和便于定位、焊接的 PAD 点银浆,从而降低银浆成本; 2)使用更细、数量更多的焊带导出电流,导电能力提高,组件 CTM 因此提高; 3)组件端低温封装,可以进一步降低硅片减薄的临界厚度; 4)更多数量的焊丝与细栅连接,接触点增多,对电池片的拉力增大,组件可靠性提高。

2 国内 0BB 研究蓬勃发展,工艺实践路径多样化

根据焊带与电池片的互连方式,无主栅组件的串焊方案可以分为“SmartWire”、“覆膜”、 “焊接+点胶”、“点胶”四大类。SmartWire 技术是将嵌有铜网的聚合物薄膜(铜丝复合 膜)覆盖在仅有细栅的电池片上;覆膜技术通过胶膜、焊带、无主栅电池片的一次性固 定、层压,或者各部件多次组合固定的方式形成组件;焊接+点胶技术通过焊接和胶粘两 种方式共同保证焊带对电池片及其细栅的拉力和可靠性;点胶技术仅使用胶粘的方法实 现焊带与电池片的连接,有望进一步减少工序、降低成本。目前,国内头部光伏设备、 组件主要制造商等在无主栅组件方面均进行了一定的技术布局。 从电学性能、光电性能、机械性能等角度综合对比: 1)“SmartWire”工艺是最早提出、最早应用、最早量产的 0BB 组件技术,铜丝复合膜保 证了铜丝与电池片连接的可靠性,以及实现良好的欧姆接触。但是复合膜不可避免地增加了组件在封装环节的成本,并对组件的光学透过性有一定程度的损失。此外,对于国 内厂商来说,目前仍受制于梅耶伯格的专利侵权风险。 2)“覆膜”工艺由国内设备厂商提出,依赖于胶膜的粘接力固定焊带和电池片,实现串 联。工艺简单,焊带与电池片之间的结合力强。但与焊带接触的一侧为改性胶膜,制作 成本增加,容易造成光学阻挡,使得电池片透光率下降、光电性能降低。 3)“焊接+点胶”工艺是基于常规串焊工艺,针对 0BB 组件进行的技术升级。合金化和固 化共同实现焊带对电池片的强大拉力,耐热斑能力强。但是对点胶的精度和面积提出了 较高要求,快速焊接过程容易破坏细栅,对设备的控制强度和精度有一定要求。 4)“点胶”工艺是在“焊接+点胶”工艺的基础上,节省焊接的步骤,依靠绝缘或者导电 胶实现焊带和电池片、细栅的接触。但仅依靠固化剂,焊带与电池片间的拉力相对较弱; 从设备看,由于不再涉及焊接工序,当前的串焊机不再适用。

2.1 SmartWire:铜丝复合膜实现组件串联,具有良好欧姆接触

梅耶伯格 SmartWire 方案于 2013 年向市场发布,最早可以追溯到加拿大电池组件公司 Day4 Energy,其于 2008 年 10 月 6 日提交名为《Electrode for photovoltaic cells, photovoltaic cell and photovoltaic module》的专利申请文件,2011 年 9 月 6 日获得 正式授权,专利有效期预计截至 2025 年 1 月 14 日。Day4 energy 于 2010 年收购当时光 伏制造和集成最先进的生产自动化和设备公司德国 ACI,同年与异质结电池设备制造厂 商德国 Roth & Rau 共同研发建设先进光伏电池、组件和生产系统,2011 年 Roth & Rau 被瑞士公司梅耶伯格收购,2012 年 Day4 energy 将所有业务、资产和运营转让给加拿大 公司0941212 B.C. Ltd.(简称“094”),截至目前,该专利所有者显示分别为德国ACI、 加拿大 094、瑞士梅耶伯格及旗下全资子公司德国 Somont Gmbh。 SmartWire 技术提出的初衷是寻找一种低成本实现电极与电池片表面良好欧姆接触的方 法。电池制作环节中主栅的作用在组件制作环节被金属丝取代,金属丝在 90-110℃的工 作温度下嵌入聚合物薄膜表面的粘合剂层中,在组件层压的过程中,与电池片的导电表 面(细栅、ITO 等导电薄膜等)形成直接欧姆接触。聚合物薄膜的厚度在 10-50μm,必须 具有较大的延展性、良好的绝缘性、光学透明度、热稳定性、耐收缩性,并且具有良好 的粘接能力;粘合剂层不能完全浸没金属丝(与电池片直接接触的金属丝),且对聚合物 薄膜和电池片均需具有良好的附着力。该技术较特别的一点是,每个电池片外部设有绝 缘膜连接的金属框架(优选铜箔),用于固定金属复合膜与电池片的位置,以及实现组件 中各电池片之间的导电通道。

2.2 覆膜方案:利用胶膜自身粘性实现组件串联,焊带、电池片结合力强

0BB 组件覆膜方案简单来说是通过热压的方式将胶膜和焊带同时或者组合后与电池片形 成连接,由国内光伏设备厂商提出,具体实施办法存在差异。

从宁夏小牛方案来看,具体实现路径如下:胶膜、焊带同时与电池片完成固定。以正面 方向为例,按从下到上分别为电池片、焊带、胶膜的顺序依次叠放,利用胶膜在加热状 态下具有粘接性,冷却后固化的特点,在胶膜粘结在电池片上的同时,将焊带固定在指 定位置,一次性完成电池片、焊带、胶膜的连接。 该方法由宁夏小牛在 2022 年率先提出,称为一体化覆膜技术(Integrated Film Covering,IFC)。用于一次性固定的胶膜是经过改性的 EVA、POE、PVB 等,可以作为组 件封装所需胶膜的一部分,称为皮肤膜;由于焊带和电池片金属化部分的接触不涉及焊 接工艺,不受焊接点厚度(锡珠直径)影响,封装所需胶膜的克重(厚度)有望进一步 下降。2023 年 12 月,小牛出货首台 GW 级直接覆膜串联设备,助力客户 TOPCon 无主栅电 池组件项目量产;2024 年 4 月,小牛中标正泰新能年产 5GW 无主栅组件项目,标志小牛 IFC 技术即将在无主栅领域实现大规模应用。

奥特维方案有所差异化:胶膜、焊带合成零件,再与电池片连接。根据每条焊带连接相 邻电池片正背面的特点,先将胶膜热压在焊带不与电池片接触的一侧,并按一定的位置 周期裁剪成焊带组件,按从下到上为焊带组件 1 的背面接触部分、电池片、焊带组件 2 的正面接触部分的顺序叠放,再次热压固定,制成电池串。

2.3 焊接+点胶方案:合金化+固化共同实现组件串联,提高可靠性

0BB 组件“焊接+点胶”方案保留了原本焊带与主栅的连接方式,但考虑到细栅线宽远小 于主栅,焊点存在稳定性问题,焊点断裂将会影响电流从细栅中导出,使得组件 CTM 损 失增大,因此采用额外的粘合剂将焊带与电池片进行固定,缓解焊接点附近的应力,提 高组件可靠性。 国内厂商基于“焊接+点胶”的基本原理,针对具体的工艺实践提出了不同的方案,基本 工序可以分为三类:先焊接再点胶加固、先胶粘固定焊带位置再焊接、粘合剂在串焊的 同时稳定焊带和电池片的相对位置。例如,迈为专利 CN115224161A 中,通过加热使涂有 助焊剂的焊带与电池表面完成焊接,再在电池串的金属连接线上设置粘附点并固化,消 除连接不稳定的风险;通威专利 CN220253256U 中,先通过粘合剂对焊带位置进行预固定, 绝缘胶位于每个焊带和细栅接触点的附近,再进行焊接,有效防止焊接位置偏离;通威 专利 CN110993733A 中,将一侧依次带有胶带和低温焊料涂层的焊带(从外部到焊带的方向)排布在电池片表面,通过施加压力固定焊带和电池片。 为了匹配不同的组件工艺,焊点和胶点的位置、粘合剂性质的选择也各不相同。例如上 述通威专利 CN110993733A 中使用的胶带为导电的压敏胶带;而公司专利 CN220253256U 中的粘合剂则为绝缘胶。上述迈为专利 CN115224161A 中焊带与细栅接触位置均进行了合 金化,粘合剂用于固定焊带和电池片位置。

2.4 点胶方案:仅依靠固化剂实现组件串联,工序简单

0BB 组件“点胶”方案本质上仅通过粘合剂在电池片和焊带间的固化实现两者的粘连。 根据粘合剂是否具有导电性,胶点的位置被区分是否与细栅直接接触,当使用非导电的 粘合剂时,胶点应位于不与细栅接触的区域,如相邻两条细栅之间(奥特维专利 CN217280819U);当使用导电粘合剂时,胶点应与细栅直接接触,并且为了保证粘接可靠 性,胶点可以横向延长、覆盖多根细栅(东方日升专利 CN214848646U)。

点胶工艺中,非导电胶在电池片上的涂覆面积会影响光伏电池组串的制程,涂覆面积太 小无法保证焊带和电池片的接触可靠性,面积太大与细栅直接接触将影响细栅的导电性, 发生电致发光不良的问题,进一步还会影响组件的运行可靠性。国内各家厂商分别从细 栅和焊带的角度优化点胶工艺,以应对 0BB 组件非导电粘合剂的点胶工艺: 1)在电池环节调整细栅的几何形状。东方日升专利 CN218602452U 中,电池片上制作了 隔断细栅的导电环,一方面粘合剂位于导电环内,阻挡了与细栅直接接触的可能性,并 且获得了可靠的涂覆面积;另一方面导电环连通多条细栅,保证汇流能力,细栅上设置 加粗栅块,层压后的焊带与细栅可以实现良好的导电性。 2)在组件环节使用非常规形貌的焊带。小牛专利 CN219267667U 中采用了一体成型的网 面焊带,一方面网面结构具有更高的稳定性,焊带在制程中不易受外界应力被拉断;另 一方面,网面焊带为电流导出提供了更多通道的可能性,即使是电池片局部失效、焊带 局部断点,都不影响其他区域电流的引出,继续保持良好的发电表现,保障甚至可能提 高组件在全寿命周期的发电量水平。

2.5 0BB 组件总制造成本显著下降,2024-2026 年串焊机市场空间近 200 亿

0BB 组件主要成本优势体现在非硅端降本和终端功率的提升:根据我们测算,以 TOPCon 电池为例,电池效率每提升 0.2%-0.3%,对应组件端功率提升约在 5W 左右,不同地区合 理溢价范围在 0.01 元/W-0.02 元/W。

根据奥特维公众号报道,TOPCon 导入 0BB 技术后,组件功率可以提升 5W 以上,银浆耗量 降低 10%以上。根据我们测算,以 182mm-72 版型组件为例,TOPCon 电池导入 0BB 采用 “覆膜”技术,电池端非硅成本降低约0.009元/W,组件端非硅成本降低约0.002元/W, 总成本降低 0.012 元/W;采用“焊接+点胶”技术,电池端非硅成本下降约 0.009 元/W, 组件端非硅成本下降约 0.008 元/W,总成本节省 0.019 元/W。 根据宁夏小牛公众号报道,HJT 电池导入 0BB 技术,可以进一步减小硅片厚度、除了银 浆、焊带等辅材环节的降本,硅成本端也有望降低。在我们的测算中,以 182mm-72 版型 组件为例,HJT 电池导入 0BB 采用“覆膜”技术,电池端非硅成本降低 0.021 元/W,组件 端非硅成本降低 0.012 元/W,总成本降低 0.042 元/W;采用“焊接+点胶”技术,电池端 非硅成本下降 0.021 元/W,组件端非硅成本下降 0.029 元/W,总成本节省 0.050 元/W。

假设 2024-2026 年全球光伏组件需求为 676/806/927GW,0BB 技术渗透率为 20%/70%/90%, 那么 0BB 串焊设备对应每年新增组件产能分别为 50/152/181GW;假设 2022 年以前的串焊 设备改造成 0BB 串焊机的性价比较低,从 2024 年开始对 2022 年及以后的串焊机进行改 造,并集中在 2024 下半年-2026 年替换完成,那么替换的 0BB 串焊机对应的每年组件产 能分别为 152/304/304GW。 假设新增的 0BB 串焊机单位价值量为 0.21 亿元/GW,存量改造的 0BB 串焊机单位价值量 为 0.15 亿元/GW,则 2024-2026 年,0BB 串焊机对应的市场空间分别为 33/77/84 亿元。

3 0BB 催生组件环节辅材迭代,焊带、胶膜技术壁垒提高

焊带和胶膜是保证光伏组件运行可靠性和稳定性的重要材料,焊带实现电池片之间的机 械串联和电学串联;胶膜实现电池串与外部封装材料的结合,缓解机械碰撞,减少水汽 和温差对电池片性能的影响。根据国金证券研究所测算,以 TOPCon 电池为例,焊带在组 件非硅成本中占比为 4.6%;光伏胶膜在组件非硅成本中占比 15.6%。随着组件价格持续 低迷,在不影响效率的情况下,焊带耗量和胶膜克重的减少成为组件厂商维持盈利能力 的必要手段之一。层压工艺中电池片不碎裂,需要足够厚度的胶膜提供一定的缓冲应力, 所用的焊带直径越细,理论上所需胶膜的临界厚度可以降低,相同胶膜密度对应的克重 需求也相对减少。

3.1 焊带直径细线化,材料性能和工艺控制难度提升

近年来,光伏需求的快速增长催生了多样化的组件需求。除主流 PERC、TOPCon 组件外, 针对差异化市场的 HJT 组件、xBC 组件、黑组件、叠瓦组件等产品也快速进步,催生出 HJT 低温焊带、xBC 扁焊带、特殊汇流焊带等差异化焊带产品的需求,也对焊带企业多品 种研发能力提出更高的要求。 当前 HJT 低温焊带以含铋的焊料体系为主,但焊料中铋含量越高可靠性表现越差,需要 改进焊料配方来提升焊料耐腐蚀性能,对焊带企业配方体系提出了较高要求;xBC 电池 由于特殊的电极布置,对焊带形状的包容性相对较高,目前主要采用扁焊带互连,与圆 形焊带相比,扁焊带在涂锡步骤之前需要增加压延工艺;特殊汇流焊带用以满足组件的 性能需求,例如美观、反光等。

为匹配银浆栅线变化,焊带产品也朝着 SMBB 焊带、0BB 焊带等方向迭代,互连焊带平均 宽度从 2BB 时代的 2mm 降低到 MBB 时代的 0.32mm,目前主流厂商 SMBB 主栅数已增加到 16-20,焊带线径也逐步下降至 0.30mm 以下。随着 0BB 技术发展,配套 0BB 焊带直径有 望进一步下降至 0.20mm 以下。

互连焊带生产主要包括压延、退火、涂锡、收线四个步骤,汇流焊带在四个环节基础上 增加铜杆拉丝环节,将粗铜杆拉成细铜丝。 焊带细线化提高了生产技术的壁垒。根据《光伏焊带对光伏组件输出功率及老化可靠性 的影响研究》,光伏焊带厚度减小会导致其相关力学性能降低,从而降低焊带的抗拉强度 和屈服强度;同时细线化导致铜基材的占比逐渐变小,涂层合金的电阻率比铜基材的电 阻率高,因此焊带的电阻率随着直径的减小而增加。此外,光伏焊带的横截面积减小导 致收集电流的能力降低,组件短路电流减小;焊接效果也会随着焊带与栅线的接触面积 减小而变差,伴随着接触电阻的增大和填充因子的降低,最终影响组件的输出功率。

因此,焊带细线化对焊带的材料性能、涂锡厚度、机械稳定性、同心度等方面的精确控 制提出了更高的要求,技术壁垒进一步提升。

3.2 胶膜类型多样化,材料体系和膜层设计可能性增加

传统光伏组件中,常规封装胶膜主要起三大作用:1)在组件层压工艺中保护电池片,起 到应力缓冲的作用;2)结合电池串与封装玻璃和背板,构成组件;3)隔绝水汽,延长 电池片寿命。 0BB 光伏组件中,不同的串联工艺衍生出侧重作用不同的胶膜类型。当前市场上 0BB 胶膜 的名称看似种类丰富,如一体膜、皮肤膜、承载膜等,但从其侧重的主要作用看,基本 可以被总结为两种类型:1)起连接或承载焊带的作用;2)起粘结电池片、玻璃的作用。 这两类胶膜的使用场景主要发生在焊带预设后在胶膜热压过程中完成与细栅的合金化, 以及焊带与细栅合金化后通过胶膜结合电池片和玻璃的工艺中。

1)粘结膜与常规封装胶膜体系基本一致,要求自身黏度低、流动性好,与玻璃具有良好 的粘结性,多选用价格上有优势、交联速率快、成型效果好的 EVA 胶膜。根据对各家 0BB 胶膜专利的总结,粘结膜一般较厚,在百微米量级,与玻璃形成的初始粘结力约在 150N/cm 左右。 2)承载膜与焊带连接,层压后直接接触电池片,为了防止层压过程中因胶膜流动而使焊 带位移,导致焊带和细栅之间出现虚焊或者焊带变形等问题,要求承载膜具有黏度高、 流动性低的基本特点。根据对各家 0BB 胶膜专利的总结,承载膜一般比粘结膜层薄,同 样在百微米量级,与电池片形成的初始粘结力约在 50N/cm 左右。 承载膜的制作可以使用除常规封装胶膜材料以外的体系,如不饱和聚合物(百佳年代专 利 CN219586034U)、水性涂料等(福斯特专利 CN113707744A);也可以采用预交联的形式 (赛伍技术专利 CN117467364A),对常规胶膜进行辐照预交联,获得一定程度固化的胶 膜,降低流动性。 3)即使在所谓的一体膜中,同样也可以分为发挥上述两个作用的部分,例如鹿山新材专 利 CN117025108A 中,承载膜(专利中表述为支撑层)和粘结膜(专利中表述为粘结层) 进行双层共挤,热压成膜,再对承载膜一侧进行电子束辐照预交联,得到封装胶膜。

基于两类胶膜的主要作用,封装胶膜层的具体结构可以根据焊带的位置进行设计。大部 分专利中,粘结膜、承载膜、焊带在玻璃和电池片之间以垂直方向进行层叠;福斯特专 利 CN114864722A 中也提出了根据焊带位置水平排列的承载膜和粘结膜结构,焊带连接位 置附近使用流动性低的承载膜,其他位置采用流动性高的粘结膜,防止胶膜渗入焊带和 细栅间造成虚焊的同时,也可以避免不同胶膜与电池片和焊带的粘结力不同所导致的膜 层分离。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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