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从PERC到TOPCon、HJT、BC:电池每换一次赛道,胶膜就要重新答一次题 ​

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导读

胶膜的每一次升级,背后几乎都站着一次电池或组件技术的变革。本文是光伏胶膜系列科普的第七篇,我们沿着PERC、双面双玻、TOPCon、HJT、BC这条主线,梳理每一代技术给胶膜出的新考题:从抗PID到抗紫外,从阻水到防腐蚀,再到背面绝缘;并结合Kiwa PVEL、Fraunhofer ISE与UNSW的研究,讨论胶膜能解决什么、不能解决什么。

回看前几篇,从EVA独大到POE、EPE、转光膜百花齐放,胶膜这几年变化很快。但胶膜的演进并不是胶膜厂自己决定的——它是被电池和组件技术“推着走”的。

电池每换一次赛道,就会暴露出新的“软肋”,而胶膜作为唯一全面包裹电池的材料,总是第一个被要求去补位。这一篇,我们就沿着电池技术路线,看看胶膜被出过哪些考题。

01一条时间线:电池怎么变,胶膜就怎么变 ​

图1 电池与组件技术演进对胶膜需求的推动(示意)

图1 电池与组件技术演进对胶膜需求的推动(示意)

从市场结构看,N型电池已经全面接棒。据TaiyangNews 2026年5月整理的中国光伏行业协会(CPIA)数据,2025年TOPCon电池的市场占比约87%,BC约7%,HJT约2.6%;CPIA预计到2030年,TOPCon占比将回落至约69%,BC升至约23%,HJT约7.5%。不同机构对BC的预期分歧很大:咨询机构Exawatt预计2030年BC可达约38%,国际光伏技术路线图(ITRPV)则预计2029年约17%。

图2 主要电池技术市场占比:2025年与2030年预测(数据来源:CPIA,经TaiyangNews整理)

图2 主要电池技术市场占比:2025年与2030年预测(数据来源:CPIA,经TaiyangNews整理)

这意味着在未来几年,胶膜要同时服务好TOPCon这个“基本盘”,又要为BC、HJT乃至叠层电池的增长做好准备。

02PERC与单玻时代:EVA的黄金年代 ​

在P型PERC电池、单玻单面组件为主流的年代,胶膜的配置几乎是标准答案:前面透明EVA,后面白色EVA或透明EVA,配合背板。

这个时代给胶膜出的最大考题是PID。随着系统电压提升到1000 V、1500 V,组件在高温高湿下出现严重的电势诱导衰减。胶膜厂的应对是开发抗PID型EVA:通过配方提高体积电阻率、减少离子迁移。这也是第1篇里讲的“绝缘”这份工作被反复强调的起点。

03双面与双玻:后胶膜必须“看得见光” ​

双面电池让组件背面也能发电,这直接改变了后胶膜的定位:白色胶膜不能再用,后胶膜必须透明。同时,双面组件多采用双玻结构,带来两个新问题:

  • 阻水要求更高:双玻组件的水汽主要从边缘渗入,一旦进去就很难出来,长期处于“闷热”状态,对胶膜的阻水和抗水解能力要求更高。
  • 抗PID要求更高:双玻组件两面都是玻璃,PID风险进一步上升。

这一阶段,POE胶膜凭借高阻水、高电阻率、不产酸的优势登场,先在双面PERC双玻组件上放量,随后又被EPE共挤膜大量替代以平衡成本。

04TOPCon:从“抗PID”到“抗紫外” ​

TOPCon是N型电池的绝对主力,它给胶膜出了一道新题:紫外。TOPCon电池正面的钝化结构对紫外更敏感,长期紫外照射可能导致功率衰减,即紫外诱导衰减(UVID)。

第三方检测机构Kiwa PVEL在其可靠性测试中发现,HJT和TOPCon组件对UVID较为敏感,尤其是在搭配透紫外型胶膜时。它采用的测试条件是正面紫外辐照120 kWh/㎡、60℃,大致相当于户外一到两年的紫外剂量;最近的测试中,部分商用PERC组件也出现了UVID相关的功率损失。RETC 2026年组件指数中,UVID测试仍有8%的参测型号不合格。

不过,实验室结果需要放在户外语境里看。Fraunhofer ISE 2025年4月发布的对比研究发现,常规UV测试后组件在暗态存放时会明显掉功率,而户外光照会带来显著的恢复:加入光照稳定步骤后,多数组件衰减很小,但仍有个别组件损失可达5%。该所认为常规UV测试高估了TOPCon的UVID,但很多TOPCon组件仍对紫外敏感。也就是说,UVID是真问题,只是没有一些测试显示的那么严重。

图3 前胶膜对紫外的三种处理方式示意

图3 前胶膜对紫外的三种处理方式示意

胶膜的应对有三条路:一是透紫外,最大化发电但风险高;二是截紫外,保护电池但损失少量紫外波段的发电;三是转光,把紫外转换成可见光,兼顾保护与发电,但要验证转光剂的长期稳定性(第2篇已介绍)。

此外,TOPCon对醋酸等酸性物质引起的金属化腐蚀也较敏感,这也是TOPCon双玻组件普遍采用EPE或POE的原因之一。

05HJT:最“娇气”的一类 ​

HJT电池采用非晶硅钝化和透明导电氧化物(TCO),并使用低温银浆。它的全流程都是低温工艺,结构对水汽、酸和紫外都比较敏感,因此通常要求胶膜具备高阻水、不产酸和良好的紫外管理能力,POE类胶膜是常见选择。

但这里有一个值得注意的研究结论。新南威尔士大学(UNSW)2024年的一项研究发现,HJT和TOPCon组件在湿热测试中的严重失效,主要与电池在生产过程中的接触污染有关:丁腈手套、裸手、真空吸盘和测试台面带来的钠、钙等离子,在湿热环境下与水汽共同作用,加剧复合并腐蚀金属接触。1000小时湿热后,被污染的HJT组件(EVA封装)相对功率损失约10%,被污染的TOPCon组件即便用了POE胶膜,损失也达约15.6%;而预先清洗过的HJT电池损失只有1%~2%。研究建议封装前用去离子水清洗电池、使用干净的手套和台面。

小结

胶膜能延缓水汽和离子的作用,但不能“治愈”电池本身的污染。高端电池对胶膜要求高,对整条产线的洁净管理要求同样高。

06BC:正面“干净”,背面“拥挤” ​

BC(背接触)电池把正负电极都移到了背面,正面没有任何栅线遮挡,外观整洁、正面效率高,在分布式市场尤其受欢迎。

对胶膜来说,BC的特点是“前松后紧”。正面胶膜主要关注透光和紫外管理;背面则不同——正负电极交错排布、间距很小,背面胶膜既要保证细密电极之间的长期绝缘,又要防止湿热环境下的腐蚀。此外,部分BC产品强调全黑外观,对背面胶膜的颜色和遮盖性也提出了要求。

07一张表:电池路线 × 胶膜需求 ​

电池 / 组件路线胶膜的主要考题常见胶膜方案
PERC单玻单面PID、成本透明EVA + 白色EVA
双面PERC双玻后侧透光、PID、阻水POE / EPE
TOPCon双玻紫外、酸腐蚀、阻水EPE / POE,高截止或转光
HJT水汽、酸、紫外POE / EPE,紫外管理
BC背面绝缘与防腐、外观按正反面分别选型
钙钛矿叠层低温、强阻水、热敏感热塑性胶膜、边缘密封等(探索中)

表1 不同电池/组件路线对胶膜的主要要求

可以看到,胶膜的演进主线是:从单一的EVA,走向“正反面分开设计、按电池定制”。未来同一块组件的前后胶膜,很可能会越来越不一样。

一句话结论

电池每换一次赛道,胶膜就要重新答一次题:PERC考PID,双玻考阻水,TOPCon考紫外,HJT考洁净与阻水,BC考背面绝缘。

08写在最后 ​

胶膜的故事,本质上是一个“跟随者”的故事:电池效率每提升一步,就会暴露出新的敏感点,胶膜必须及时补位。但UNSW的研究也提醒我们,胶膜不是万能的——它能延缓问题,却不能弥补电池和产线本身的缺陷;Fraunhofer ISE的UV研究则提醒我们,评价胶膜方案时,测试条件本身也要经得起推敲。

每一次补位,都伴随着成本的增加。下一篇,我们将进入胶膜的降本增效:减克重的边界在哪里,EPE替代POE到底省多少,转光膜的功率增益能否覆盖它的成本。

你们在TOPCon或BC组件的胶膜选型上,遇到过哪些新问题?欢迎与我们交流。

计算说明 / 数据口径:1. 电池技术市场占比(2025年TOPCon约87%、BC约7%、HJT约2.6%;2030年预测TOPCon约69%、BC约23%、HJT约7.5%)为CPIA数据,经TaiyangNews 2026年5月整理;Exawatt、ITRPV等机构的估计差异较大。2. UVID测试条件与结论引自Kiwa PVEL公开资料;RETC数据为参测型号比例;Fraunhofer ISE的UV对比研究引自其2025年4月发布的结果。3. 湿热失效与接触污染的数据引自UNSW 2024年研究(Sen等),被污染的HJT与TOPCon组件分别使用EVA与POE,且电池与产地不同,并非严格的胶膜对照试验。4. 图1时间线与图3为示意,未对应具体年份或产品。

参考资料

  1. TaiyangNews:Projected Market Shares Of Different Solar Cell Technologies(引用CPIA、ITRPV、Exawatt数据),2026-05-18,https://taiyangnews.info/technology/projected-market-shares-of-different-solar-cell-technologies
  2. Kiwa PVEL:UV-Induced Degradation(PQP测试程序说明)
  3. Sen C., Wang H., Zhu Z., Li A., Khan M.U., Hoex B., Hidden Fingerprints: How Solar Cell Handling Leads to Damp Heat Failures in HJT and TOPCon Modules, APVI Solar Research Conference, 2024,https://apvi.org.au/solar-research-conference/wp-content/uploads/2024/12/Sen_C_Hidden_Fingerprints_How_Solar_Cell_Handling_Leads_to_Damp_Heat_Failures_in_HJT_and_TOPCon_Modules.pdf
  4. T/CPIA 0071—2024《光伏组件封装用共挤胶膜》,中国光伏行业协会
  5. TaiyangNews:TOPCon UVID: Less Severe Than Assumed(Fraunhofer ISE),2025-04-15,https://taiyangnews.info/technology/fraunhofer-ise-uvid-uv-stabilization-topcon
  6. Fraunhofer ISE:Fraunhofer ISE evaluates common UV tests for TOPCon modules for practical relevance,2025-04,https://www.ise.fraunhofer.de/en/press-media/press-releases/2025/fraunhofer-ise-evaluates-common-uv-tests-for-topcon-modules-for-practical-relevance.html
  7. pv magazine USA:Latest RETC solar module quality report reveals significant issues,2026-06-03,https://pv-magazine-usa.com/2026/06/03/latest-retc-solar-module-quality-report-reveals-significant-issues/
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