PFA(聚四氟乙烯 - 全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)薄膜作為光伏電池封裝材料,相比傳統封裝材料(如 EVA、POE 等)具有以下顯著優勢:
一、耐高溫與耐候性更優
長期耐候性突出:PFA 具有極強的抗紫外線、耐老化能力,可在 - 200℃至 + 260℃的極端溫度范圍內穩定工作,遠超 EVA(耐溫約 80-100℃)和 POE(耐溫約 120-150℃)的耐受范圍。
應用場景:適用于高海拔、高溫(如沙漠)或寒冷地區,減少因溫度劇烈變化導致的材料開裂、黃變問題,延長組件壽命至 30 年以上。
抗化學腐蝕能力強:對酸、堿、鹽霧等環境侵蝕具有優異抗性,尤其適合沿海、工業污染區等惡劣環境,降低封裝層被腐蝕的風險。
二、光學性能更穩定
高透光率與抗衰減:PFA 薄膜的可見光透光率可達 95% 以上,且長期使用不易黃變(EVA 易因紫外線照射發黃,導致透光率下降約 5-10%),可維持組件長期發電效率。
數據對比:同等條件下,使用 PFA 封裝的組件在 25 年后的功率保持率比 EVA 封裝高 3-5%。
低折射率匹配:與玻璃(折射率約 1.52)和硅片(折射率約 3.8)的折射率差異較小,減少界面反射損失,進一步提升光學效率。
三、機械強度與加工性能優勢
力學性能優異:PFA 薄膜具有高抗撕裂強度和耐穿刺性,可承受更大的機械應力(如組件安裝、運輸中的沖擊),降低封裝層破損風險。
對比 EVA:EVA 質地較軟,長期使用易因熱脹冷縮產生內部應力,導致電池片隱裂;PFA 的剛性和彈性平衡更優,可更好保護電池片。
熱封性能可靠:通過熱壓工藝可與玻璃、背板形成牢固密封,且焊接溫度窗口寬(約 230-280℃),工藝兼容性優于 POE(需精確控制溫度在 210-230℃),適合自動化大規模生產。
四、環保與可持續性優勢
無鹵、低毒:PFA 屬于全氟聚合物,不含鹵素(如 EVA 燃燒釋放 HCl),符合 RoHS 等環保標準,廢棄組件處理時更安全,減少環境污染。
可回收性潛力:盡管目前回收技術尚在開發中,但其化學結構單一性優于 EVA/POE 與玻璃的復合體系,未來有望實現材料循環利用,契合 “碳中和” 趨勢。
五、適配新型電池技術
兼容高效電池封裝:對于 TOPCon、HJT、鈣鈦礦等新型電池,PFA 的高耐溫性可適應更高的層壓溫度(如鈣鈦礦組件需 150-200℃工藝),避免封裝材料分解或性能劣化。
低吸水率:PFA 吸水率<0.01%(遠低于 POE 的 0.1-0.3%),可防止水汽滲透導致的電池腐蝕(如 PID 效應),尤其適合雙面組件和高濕度環境。
六、成本與性價比
長期成本優勢:雖然 PFA 薄膜的初始采購成本高于 EVA/POE(約為 EVA 的 2-3 倍),但其超長壽命、低維護成本(減少更換頻率)和更高的發電效率,可使度電成本(LCOE)降低 5-8%,綜合性價比顯著。
總結:PFA 的核心競爭力
維度 PFA 薄膜 EVA POE
耐溫性 -200℃~+260℃ 80~100℃ 120~150℃
透光率保持 25 年>90% 25 年≈85-90% 25 年≈90-92%
耐候性 抗紫外線、酸雨、鹽霧 易黃變、老化 較好,但仍有降解風險
環保性 無鹵、可回收(潛力) 含鹵素、難回收 無鹵、部分可回收
適配場景 極端氣候、高效組件 常規環境 高濕度、雙面組件
未來趨勢:隨著光伏行業向高效化、長壽命方向發展,PFA 薄膜在高端市場(如沙漠電站、海上光伏、鈣鈦礦組件)的應用將逐步擴大,成為替代傳統封裝材料的重要選擇。