太陽電池封裝材料市場現況

 

刊登日期:2011/10/31
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太陽電池用封裝材料,主要為應用在太陽電池周邊配線的表面保護材料,以及作為表面保護材料的接著劑之用途。1970年後期,NASA的研究單位Jet Propulsion Lavoratory(JPL),於低成本太陽電池陣列研發計畫中,已針對封裝材料用的各種樹脂完成一系列的評估。於候補材料中,可見到EVA、矽材料、乙烯/甲基丙烯酸脂、聚丙烯酸丁酯、脂肪族聚氨酯等材料選項。在所有材料中,基於透明性、柔軟性、電絕緣特性、耐久性的考量之下,當時選擇出具有極佳物性的最佳材料,為DuPont公司所研發出的EVA樹脂「Elvax150」。
 
太陽能EVA膜,為專門使用於太陽能電池板封裝上的一種新型熱融性膠膜,以EVA(聚乙烯醋酸乙烯酯)為主要原料,在EVA樹脂中添加架橋劑以及各種助劑後,在不使架橋劑分解的低溫環境下加熱,之後壓出或製膜成型。使用壓出或製膜成型製作出的產品,於特徵、性能、物性上都有很大的差異,各家封裝材料製作公司累積所儲備的技術能量,並活用獨家技術,選擇最佳的成型方法。
 
EVA膜可應用在一般單/多晶矽太陽電池模組與薄膜太陽電池模組上。於薄膜太陽電池領域,也由於其高信賴性的特質,所以也多選用EVA樹脂為主要材料。EVA膜的厚度主要以0.4~0.6mm為主流,結晶矽太陽電池製造時,為了降低在電池(Cell)薄型化之下,模組製造時所出現電池破裂的風險,有的廠商會採用0.8~1.0mm的厚膜。另外於薄膜太陽電池方面,則以0.2mm左右的薄膜產品為主。
 
要提升太陽能電池模組的發電效率,以及提供對抗環境氣候變化所引起的耗損保護,並且確保太陽電池模組的使用壽命,EVA膜佔了很重要的角色。EVA膜在常溫下無黏性且具有抗黏特性,在太陽電池封裝過程經過一定條件熱壓後,EVA膜便產生熔融黏接與膠聯固化,屬於熱固化的熱融膠膜,固化後的EVA膠膜變得完全透明,並且有相當高的透光性,固化後的EVA能承受大氣變化,並且具有彈性,將太陽電池的cell晶片封包起來,與上層玻璃還有下層TPT,利用真空層壓技術黏為一體(圖一)。
 
一、封裝材料的市場現況
根據日本矢野經濟研究所的統計數據顯示,太陽電池用封裝材料的市場規模,2008年為43,400公噸,2009年為52,500公噸,為前一年的121.0%。2010年為112,000公噸,為前一年的213.3%。2011年推估將達到154,000公噸,為前一年的137.5%。2012年預測市場規模將達到196,000公噸,為前一年的127.3%。
 
2009年秋天,受到雷曼兄弟金融海嘯的影響之後,市場的成長速度雖然趨緩,不過受到歐洲市場需求的強勁帶動之下,仍然出現高成長率。2010年受到德國、義大利、捷克等歐洲國家大量導入太陽光發電系統的影響,封裝材料的市場預計將擴大至前一年的兩倍左右---本文節錄自「材料最前線」專欄,完整資料請見下方附檔。

作者:材網編輯室/工研院材化所
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