光伏行业未来发展趋势对光伏胶膜的影响
思瀚产业研究院 祥邦科技    2024-01-17

随着技术与产品迭代，新型光伏组件与电池对封装材料性能提出了更高要求，具体情况如下：

（1）光伏电池 N 型化

根据原材料和电池制备技术的不同，光伏电池可分为 P 型电池和 N 型电池，N 型电池主要包括 TOPCon、HJT（异质结）等。目前市场上主流的 PERC 电池光电转化效率已实现 23.2%，理论极限效率为 24.5%。

与 P 型电池相比，N 型电池拥有转换效率高、温度系数低、光衰减系数低、弱光响应等综合优势，其中HJT 和 TOPCon 电池的理论极限效率分布达到 27.5%和 28.7%，在系统成本与全周期发电量上具有明显优势。

根据中国光伏行业协会的数据，2022 年光伏电池仍以 PERC 为主，但随着N型电池产能陆续释放，PERC 电池市场占比下降至 88%，N 型电池市场占比达到约 9.1%。目前 PERC 电池技术已经逼近理论极限效率，随着电池片技术快速发展，预计 2030 年 N 型电池市场占比将超过 70%。

N 型 TOPCon 电池发挥主要发电功能的正面具有带负电的钝化层，因此对电荷与阳离子聚集更加敏感，需要封装材料具有更强的抗 PID 性能。此外，为降低成本，N 型 TOPCon 电池栅线应用了银铝浆，较传统银浆更容易被腐蚀，对胶膜保护性能的要求更高。此外，N 型电池的年衰减更低、使用寿命较长，需要胶膜具有更好的耐老化性能。POE 胶膜具有优异的水汽阻隔性能和电气绝缘性能，契合了 N 型电池更高的封装性能要求，有望占据更多市场份额。

（2）光伏组件双面双玻化

双面双玻光伏组件采用两块光伏玻璃作为面板和背板，在正面直接照射的太阳光和背面接收的太阳反射光下，都能进行发电，背面发电增益在 10~30%不等。双面双玻组件具有发电量更高、生命周期更长、耐候性、耐磨性、耐腐蚀性更强等优势，目前市场占比正在快速提升。根据中国光伏行业协会的相关数据统计及预测，2022 年双面双玻组件市场占比达到 40.4%，到 2030 年有望超过60%。

P 型电池背面由于背面场钝化和局部铝背场的设计更容易发生 PID 现象，双面双玻组件需要背面参与发电，因此对封装材料的性能要求更高。POE 胶膜一方面具备良好的机械强度及韧性，能够适应双面双玻组件玻璃减薄化的需求；另一方面具有优异的抗 PID 性能，可满足双面双玻组件正反两面均由封装材料保护的需求。随着双面双玻光伏组件逐步替代单玻光伏组件，对 POE 胶膜等高性能胶膜的需求将进一步的提升。

（3）光伏发电应用多元化

1）光伏组件向高功率发展

在硅片大尺寸化与电池转化效率的持续进步影响下，主流组件功率明显提升。根据中国光伏行业协会的数据，2022 年采用 166mm 尺寸 P 型 PERC 单晶组件的平均功率为 455W，采用 182mm 尺寸 PERC 单晶电池和 TOPCon 单晶电池的组件功率分别达到 550W 和 570W，目前市场已完成超过 550W 组件的量产，并在逐步推进超过 600W 组件的量产，大功率组件产品的市场占有率将持续上升。

超过 600W 的超高功率组件将成为光伏行业的新趋势，超高功率组件的电压与电流指标显著提升，需要封装材料具有更好的电气绝缘性能。POE 胶膜具备较高的体积电阻率，优异的电气绝缘性能可适应组件高功率化的发展方向。

2）复杂环境电站应用增多，对封装要求提升

随着光伏电站的应用推广及相关技术的进步，同时为了节约土地资源，复杂环境中的电站应用逐步增多，对胶膜的封装性能提出了更高要求，如戈壁电站要求光伏胶膜具有更好的高辐照环境下耐黄变性能；高纬度电站要求光伏胶膜在低温下仍能保持较好的高粘结性与高弹性；渔光互补电站、滩涂电站、海上光伏电站等高湿环境电站要求光伏胶膜具有更好的电气绝缘与水汽阻隔性能。

未来，随着光伏技术发展，光伏电站的应用场景将进一步拓展，使能够适应相关环境的封装材料的需求增加。

3）户用光伏市场推动叠瓦组件、IBC 组件等新型组件发展

根据国家能源局统计，2022 年国内新增光伏电站装机 87.41GW，其中集中式电站 36.3GW、分布式电站 51.11GW。与集中式电站相比，分布式电站可灵活安装于工商业屋顶及居民屋顶，具有节约土地、贴近用电侧、成本敏感性相对较低等优点，分布式电站占比超越集中式电站将成为光伏发电的发展趋势。

叠瓦组件、IBC 组件相较于传统组件更为美观，受到分布式电站尤其是户用光伏市场的欢迎。叠瓦组件使用导电胶替换金属栅线，可实现电池片间无缝衔接，不仅美观，而且最大程度利用了组件空间，为提升导电胶连接的可靠性，叠瓦组件对封装保护也有较高要求。

IBC 电池将电池正面的电极栅线全部转移到电池背面，减少了正面栅线对阳光的遮挡，具有美观、充分利用入射光的优点，但其背面汇集了 PN 结与金属接触，工艺更为复杂，组件的封装保护要求进一步提升。

光伏电池 N 型化、光伏组件双面双玻化和光伏发电应用多元化的发展趋势将对产业链各环节竞争格局带来影响，其中较高的封装保护要求将直接影响组件胶膜市场份额的变化，使 POE 等高性能胶膜产品的渗透率进一步提升。

思瀚发布《2023-2029年中国光伏封装胶膜行业市场现状及发展趋势预测报告》