報告出品/作者：民生證券、方競

以下為報告原文節選

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一、POE是更適配高效電池的膠膜封裝材料

1、POE膠膜理化效能更優

光伏膠膜封裝材料集成於蓋板玻璃/背板與中間電池片之間，起到粘接、保護作用。膠膜在元件成本佔比約4-6%上下，比例不高但對元件使用壽命、發電效率影響明顯。

EVA是PERC時代光伏封裝膠膜的主流材料。

EVA全稱為乙烯-醋酸乙烯聚合物，是由乙烯單體（E-Ethylene）和醋酸乙烯單體（VA-VinylAcetate）以一定比例共聚而成的共聚物。EVA膠膜是過去最為成熟的膠膜材料，光學效能、粘結性表現好，且成本相對低廉。2021年元件封裝市場佔比仍超過7成。

由於先天性的材料結構特徵，EVA在水汽透過性、酸鹼表現、玻璃化溫度等方面存在一些固有的缺陷。而過去一段時間PERC為主流的電池方案，電池匯流、元件封裝方式的精細度不高，矽片也更厚，對膠膜材料的寬容度高。2015年以後EVA的成熟發展基本和PERC電池的規模應用相輔相成。

封裝材料隨電池/元件技術變化升級

。隨電池技術發展，對膠膜封裝材料的要求在不斷變化、加強，尤其透水率、透光率、應力表現（模量）、耐候性（耐紫外線、高溫）、粘接強度、抗老化能力等有更高的要求。

POE封裝效能更優。相較EVA膠膜，POE膠膜更換粒子材料，製成膠膜的主要優勢體現在：

➢酸鹼性（抗PID、表面腐蝕等）

：EVA酯鍵在潮溼環境中分解，產生可移動的乙酸，與玻璃中Na鹽反應生產Na離子，電池工作狀態下元件邊框負電勢作用下Na離子向電池片表面移動，並於減反射層（正面）、鈍化層（背面）表面富集，造成電池輸出功率下降及元件壽命衰減，且乙酸可能對電池結構造成腐蝕。POE粒子原料不含醋酸乙烯，不存在反應生成醋酸的可能性，整體呈現酸鹼中性。

➢水汽透過率

：水汽進入會造成元件內部金屬部件腐蝕，膠膜需要保護電池片不受水汽影響。POE為非極性材料，無法與水分子形成氫鍵，製得膠膜水汽透過率表現優於EVA。參考Dow測試資料，POE僅為EVA的十分之一。

➢體積電阻率

：膠膜需要具備良好絕緣效能，減少漏電流，延緩元件衰減。

➢黃變/老化

：光照或高溫條件下EVA醋酸乙烯酯鏈段可能反應生產多種副產物，可能造成膠膜氣泡產生或脫層。醋酸、乙醛等可能造成膠膜黃變，透光率下降造成效率損失。相對而言，POE無極性基團，分子材料中三級碳原子相對較少，在耐熱、抗UV表現更好。

➢玻璃化溫度

：溫度低於玻璃化溫度時，膠膜材料會逐步呈現剛性，對電池片的保護能力大幅下降，外界應力作用下易造成電池片隱裂，且粘性下降可能造成元件脫層。POE的玻璃化溫度在-40度以下，優於EVA。

➢儲能模量

：儲能模量表徵彈性材料在形變過程中儲存能量的大小。交聯後EVA儲能模量大於POE，高模量膠膜可能對電池片造成更大的應力。

2、N型電池/元件對膠膜要求更高

N型TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸，Tunnel Oxide Passivated Contact）電池大體是基於PERC電池的基礎架構，主要變化體現在：

➢其一將襯底由P型換為N型，N型半導體少子壽命高，基本無硼氧複合，且對金屬汙染寬容度更高；

➢其二在背面結構中，先增加1-2nm的隧穿氧化層SiOx，再沉積一層摻雜多晶矽npolySi，形成背面鈍化接觸結構。隧穿氧化層提供了良好的化學鈍化效能，大幅降低了介面複合，同時允許多數載流子有效地隧穿透過到摻雜多晶矽層。摻雜的多晶矽層與基體形成n+/n高低場，阻止少數載流子運動至表面，形成選擇性鈍化接觸。

N型電池/元件效率、壽命等較PERC有大幅提升，材料工藝選擇也有差異，尤其薄矽片、低銀耗等造成N型電池對於表面應力、酸鹼度更加敏感，對膠膜要求更高：➢TOPCon更換為N型襯底，PN接面方向與P型相反，正面材料為Al2Ox及SiNx（類似PERC背面），相較PERC正面材料受PID影響更明顯，POE更適配。

➢TOPCon正面主柵為銀漿，細柵為銀鋁漿，漿料體系更為敏感，更容易受到酸性環境的影響。同時SMBB對應主柵、焊頻寬度會大幅下降，與電池片的接觸面更窄，對酸性環境更為敏感。

➢N型TOPCon電池雙面率可以達到85%，考慮其雙面率優勢，更適合做雙面結構，尤其對透明背板產品，要求膠膜的水汽透過率更低。

➢相較P型電池，N型襯底少子壽命更長，受雜質影響小，同時基本上消除了硼氧複合造成的LID，TOPCon元件首年衰減最佳化至1%，年衰減幅度較P型明顯減少，壽命在30年上下。POE的耐老化表現更好，配套TOPCon能夠最大化發電量優勢。

➢目前量產TOPCon採用矽片厚度已經降到130μm上下，矽片更薄且量產線基本上市182、210尺寸，對輕質化也有更高的要求，POE密度較EVA小10%上下，也更有優勢。薄矽片本身對錶面應力更敏感，POE交聯後儲能模量小於EVA，電池片所受應力更小。

二、N型產業化啟動，推動POE需求釋放

1、過去POE滲透率隨雙玻應用穩步提升

POE相較EVA效能優勢明顯，但從實際市場份額看，EVA仍佔據了絕對主流，而限制POE滲透率提升最直接的因素在於POE粒子價格此前大部分時間高於EVA。

此外，P型PERC電池本身衰減比N型明顯，且電池匯流、元件封裝方式精細度不高，矽片厚度較厚，EVA、白色EVA等產品基本上滿足PERC電池封裝要求，切換至POE邊際收益有限。

雙玻元件更適合POE。

雙面電池背面將單面電池全鋁層覆蓋改為區域性覆蓋，提供了反射光線照射至電池片的通路。元件層面，需要將原來單面元件的不透光背板換成玻璃，環境反射光線可以經過未覆蓋鋁層的部分到達電池片表面，增加受光面積，實現雙面發電。

PERC電池背面採用AlOx/SiNx鈍化，由於雙面電池背面Al漿區域性覆蓋，未覆蓋的鈍化層直接和膠膜接觸。對雙玻元件，如果採用EVA膠膜，溼熱環境下會產生醋酸，直接與背面玻璃接觸生成Na+，造成PID衰減。雙玻元件大部分採用POE/EPE膠膜作為封裝材料，主要原因在於：

➢一方面POE粒子原材料為乙烯+α烯烴，並不需要醋酸乙烯，不存在反應生成醋酸的可能性；

➢另一方面，即便是包含EVA成分的EPE膠膜，由於POE材料本身（EPE中間層）有更好的水汽阻隔性，也可以儘可能減少水汽進入；

➢此外，由於雙玻在玻璃厚度保證的情況下，其結構強度好於單玻+背板，允許元件封裝採取半框的形式，此時對膠膜水汽阻隔的要求會更高。

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