攻克DH2000衰减难题 中来新材全钢化单玻封装方案树立高可靠性新标杆

依据光伏行业数据，“湿热老化”问题长期以来构成了单玻封装方案在高端组件应用中的技术限制，单玻封装组件于严苛的耐湿热测试（DH2000）中存在功率衰减超过 5%的行业困境。近期，中来新材研发团队针对单玻封装方案影响其耐湿热性能的相关因素展开了深入探究，并据此提出了可显著提升单玻封装方案组件耐湿热性能的解决策略。

基于对光伏材料老化机理的深度剖析，中来新材技术研发团队不仅精准锁定了影响耐湿热性能的核心要素，更通过“胶膜-电池-背板”三位一体的协同优化，成功构建了高可靠性的全钢化单玻组件一站式封装解决方案。测试数据显示，该方案成功将DH2000测试后的组件功率衰减稳定控制在5%以内，较传统方案降低了60%以上的功率损失，标志着单玻组件在极端环境适应性领域迈出了里程碑式的一步。

抽丝剥茧

探寻“湿热衰减”背后的科学机理

中来新材研发团队结合前期深厚的研究基础，从封装胶膜、电池浆料及背板材料三个维度，对单玻组件在高温高湿环境下的失效机制进行了系统性溯源：

01胶膜技术：引入极性无机物 主动“中和”酸性腐蚀

普通EVA胶膜在水汽侵入后会发生水解反应，生成醋酸等酸性物质。这些酸性物质是腐蚀电池栅线浆料、破坏栅线接触、导致串联电阻增大及功率下降的“元凶”。

中来团队通过在胶膜配方中创新性地通过碱性无机金属氧化物和有机的抗酸助剂的协同作用，降低EVA水解速度的同时，中和EVA水解产生的醋酸。PCT快速老化试验（图1）证实，这种“低酸胶膜”能显著降低老化测试后胶膜中的酸性物质的量，有效抑制了酸性环境对电池栅线的侵蚀。

图1. 不同PCT老化后常规胶膜和低酸胶膜的酸值

02电池浆料：微观元素分析，揭示金属化衰减路径

针对主流n型TOPCon单玻封装组件，团队对比了DH2000测试前后的微观元素变化（表1/图2）。研究发现，湿热环境下铝（Al）和铅（Pb）元素的流失是性能下降的关键。

铝的氧化： 铝的化学活性强于银，且容易失去电子，因此铝会更容易发生氧化还原反应，铝氧化层（Al₂O₃）的增厚，会导致接触电阻攀升，进一步影响组件功率。

铅的迁移： 乙酸作为铅离子的弱螯合剂，会与电池浆料中的氧化铅反应生成醋酸铅。醋酸铅溶于水后的析出和迁移不仅破坏了太阳能电池的结构和电气完整性，更恶化了金属接触与硅基底的界面性能。基于此，团队明确了“低Al/Pb浆料”的优化方向，以从源头提升电池的耐腐蚀能力。

图2. 电池正面栅线截面在DH2000测试前(a)和(b)后表面形貌及元素分析

表1 电池正面栅线截面在DH2000测试前后元素EDS分析

03背板材料：发挥“呼吸”优势，构建动态平衡

与双玻组件“只进不出”的密封结构不同，透明背板赋予了单玻组件独特的“呼吸性”（图3）。在户外运行中，单玻组件能随环境温湿度变化实现“日间排气、夜间吸气”，这种相对动态平衡机制允许水汽及内部产生的醋酸及时向外扩散排出。相比之下，双玻组件内部积聚的醋酸浓度远高于单玻，极易导致持续性腐蚀。中来研发的透明网格背板正是利用这一特性，有效避免了腐蚀性物质的累积。

图3. (a)呼吸性原理图及(b)单玻组件在不同DH测试时间后的含水量

系统重构

全钢化单玻封装方案的“3+1”优势

基于上述研究发现，中来新材研发团队通过整合创新，提出了“低酸胶膜 + 低Al/Pb浆料TOPCon电池 + 透明网格背板”的系统级封装方案。

在双倍于IEC 61215-2标准的严苛DH2000测试中，采用该方案的TOPCon 25.1%效率电池组件表现优异（见表2）：

低衰减

经多轮测试结果显示功率衰减率为 -3.87% 至 -4.29%；

高可靠

EL测试显示组件内部连接完好，无明显隐裂或断栅；

抗老化

成功攻克了单玻组件在高温高湿环境下功率加速衰减的核心痛点。

表2. 单玻封装方案组件DH2000后功率衰减及EL图像

此次n型TOPCon单玻组件抗湿热技术取得突破，不仅证实了中来新材在光伏材料体系优化方面具备深厚的专业能力，而且为全钢化单玻组件在全球范围内的推广应用排除了阻碍。未来，中来将持续专注于全钢化单玻封装技术的深入研发与迭代，把材料科学领域的每一项进展转化为组件性能的显著改善，为全球客户提供更高效、更可靠且更具长期价值的光伏封装解决方案。