全球EVA行业市场调查研究报告

全球EVA行业市场调查研究报告

太阳能电池封装用EVA介绍

一、EVA 材料

1.1 EVA 树脂

EVA 是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物,它的结构如下:

乙酸乙烯含量小于40%,称为EVA树脂;

乙酸乙烯含量在40%-70%,称为EVA橡胶;

乙酸乙烯含量在70%-95%,称为VAE乳液;

太阳能电池用热熔胶乙酸乙烯含量在30%-33%。

EVA 具有优良的柔韧性、耐冲击性、弹性、光学透明性、低温绕曲性、粘着性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。EVA 的性能主要取决于分子量(可以用熔融指数MI表示)和醋酸乙烯酯(以VA表示)的含量。当MI一定时,VA的含量增高,EVA 的弹性、柔软性、粘结性、相溶性和透明性提高;VA 的含量降低,EVA 则接近于聚乙烯的性能。当VA含量一定时,分子量降低则软化点下降,而加工性及表面光泽改善,但强度降低;分于量增大,可提高耐冲击性和应力开裂性。

熔融指数MI是指在一定温度、压力下,每10分钟从一个固定直径的喷孔中压出聚合物重量的多少。一般来说,MI数值大,分子量相对小些。VA含量越大,剥离强度越大;但VA含量过高,EVA自身的强度降低,粘结后容易撕开,剥离强度降低。MI越大,EVA流动性好,平铺性好,物理粘结点多,剥离强

度大;但MI大到一定程度,EVA的聚合度就会减少,自身的强度降低,剥离强度降低。为了达到一个平衡,研究表明VA含量为28-33%的EVA,MI为10-400的EVA树脂最适宜做封装EVA胶膜。

我国EVA主要用于功能性棚膜、包装膜、发泡鞋料(鞋底)、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。

2002年我国热熔胶领域估计消耗3万t。EVA原料主要来自台塑、台聚、三井、住友、现代、杜邦、阿托。主要用户有:国民淀粉(上海)有限公司、温州华特热熔胶有限公司、汉高粘合剂有限公司、国民淀粉化学(广东)有限公司等。

未经改性的EVA具有透明、柔软、有热熔粘结性、熔融温度低(<80℃)、熔融流动性好等特点。这些特征满足了胶膜制造与太阳电池封装的需求,但是其耐热性差,易延伸而低弹性,内聚强度低而抗蠕变性差,易产生热胀冷缩致使硅片碎裂。为此要对EVA进行改性以达到太阳电池应用的要求。

改性的办法是采取化学交联,即在EVA中添加有机过氧化物交联剂,当EVA 胶膜加热到一定温度时,交联剂分解产生自由基,引发EVA分子间的结合,形成三维网状结构,使EVA胶层交联固化,当交联度达到60%以上时就能承受大气的变化,不再发生热胀冷缩。

此外,还要考虑EVA能否经得住紫外光的老化。如果EVA胶膜未经改性,他必会受紫外线破坏,发生龟裂,或降解、变色,或和玻璃、TPT脱胶。因此,改性的另一个目的是使其具有抗紫外线功能。方法是,加入吸收紫外光的主、副剂配合的复合光稳定剂,能起到吸收紫外光的协同效应。

1.2乙烯-醋酸乙烯共聚物的的成型加工

EVA可注塑、挤塑、吹塑、压延、滚塑真空热成型、发泡、涂覆、热封,

焊接等成型加工。

二、太阳电池封装用EVA介绍

2.1.概述:

如果硅晶片直接暴露在大气中,其光电转换机能就会衰减。为此需要采用

一种透明、耐老化、粘结性好的胶层将硅晶片包封,并与上层保护玻璃、下层保

护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)粘合为一体,构成太阳电池组件。

EVA胶膜最基本的功能就是起粘结密封作用,即将硅晶片与大气隔绝。与

此同时,还能起到对玻璃的增透作用,有利于太阳电池光电转换效率的提高。

太阳能电池封装用EVA是以EVA(醋酸乙烯含量为30-33%)为基料,辅

以数种改性剂,经成膜设备热轧成薄膜型产品。该产品在太阳能电池封装过程

中受热,产生交联反应,属热固性的热熔胶膜。固化后的胶膜具有相当高的透

光率、粘接强度、热稳定性、气密性及耐老化性能。

2.2 EVA组成

一般包括EVA树脂、交联剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂(或抗热老化剂)、紫外光稳定剂、增塑剂、增粘剂等。

2.3市场容量:

全球太阳能电池用EVA市场规模及预测(单位:万平方米)年份2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 全球EVA 1846 2616 3692 6152 9380 15686 23222 中国EVA 132 568 740 2712 3752 7842 11600 注:太阳能电池用EVA市场容量是根据背板市场容量计算得出。

2.3.价格:

EVA母料价格:2008年:22000元/吨

成本:按照资料显示太阳能电池用EVA 1cm3=0.96g,而厚度一般在0.3mm-1.0mm,取厚度为0.5mm计算,一平方米太阳能电池用EVA的重量约为480g。

按照目前22000元/吨计算,EVA母料成本为10.56元/平方米(按照厚度0.5mm计算)。

太阳能电池用EVA价格:

国产:20元/平方米

进口:30-50元/平方米

2.4主要原材料

国内生产厂家基本都是从国外进口EVA母料,然后加工成膜。母料来源主要是杜邦和三井。

杜邦ElvaxPV1410(VA32%、MI43)、1650(VA33%、MI31)、1650Z (VA32%、MI31)适于太阳电池EVA封装胶膜。

扬子巴斯夫没有VA含量超过18%的EVA树脂。

2.5太阳能电池用EVA生产厂家

太阳能电池用EVA生产厂家总汇

厂家国家年产能(平方米)

积水化学日本

三井化学日本

普利斯通日本2000万

etimex 德国

台湾阳益科技中国

台湾台塑中国625万

深圳市斯威克中国

广州市鹿山化工中国

杭州福斯特中国3000万

宁波四友中国

东莞永固中国50万

温州瑞阳中国

浙江飞宇中国3000万

浙江枫华中国1000万杭州临安尚美光伏中国50万

沁阳市思可达光能中国5000万浙江化工中国

深圳好吉达中国

三.EVA胶膜的生产工艺流程:

3.1一般生产流程:

3.2生产设备

广东仕诚公司的EVA 封装胶膜生产线

包括喂料、挤出、助剂注入、流延成型、过渡、收卷等几个步骤。 喂料系统要求物料和添加剂充分混合,并稳定喂料。 挤出系统一般采用同向双螺杆排气式挤出机。 3.3生产线厂家

1.河北华宝公司:生产线的设计车速在5m 左右,宽幅1.65m ,价格185

EVA 、增塑剂、交联剂、增粘剂、偶联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂

包装 切粒

冷却

收卷 熔融混炼 挤条 轧花 预收缩

切边 拉伸

轧延

熔融

改性EVA 冷却

万(配方另算)。一般生产车速在1-2m,国外的最大5-6m。(0311-********刘经理)

2.广东仕诚公司:设计车速在8-10m,宽幅1.3m、2.5m,价格300-400万(不同配置价格不同),包含配方。每年的产量在5-8吨。交钥匙工程。还有PVB设备。(0575-********周女士)

3.4技术难点:

3.4.1.混合:

在EVA胶膜生产过程中,首先是将各种原料混合成均匀的配合料。有些助剂配比很低(例如小于0.1%),如何使这些低配比助剂在配合均匀分布是一个很重要的工艺问题。我们采用多次混合的办法,使小配比助剂与少量其他物料混合,再与较多的其他物料混合,最后与全部其他物料混合。多次混合解决了低配比助剂的均匀性问题。

3.4.2.压辊

在EVA胶膜生产线上有许多辊筒,其中2 个压辊处于模头下方,熔融的混合料从模头出来后,通过压辊获得所需的规格和形状。由于我们所用EVA 树脂粘性大,常发生胶膜粘辊现象,我们曾试验了多种材质的压辊,效果均不理想,影响了正常生产。经过文献介绍,需要对压辊表面进行特殊处理(有论文指出使用特氟龙进行表面处理),解决EVA 胶膜粘辊问题,并提高EVA胶膜的外观和尺寸的质量。

3.4.3.收卷装置

为实现无衬纸收卷,需要设计一种全新的收卷装置。这种收卷装置在收卷过程中不会对EVA 胶膜产生牵引力,并使EVA 胶膜收卷的松紧度、平整度都

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