电池转换效率是决定组件乃至光伏系统发电效率的关键因素。随着PERC时代红利的逐步消失，电池也迎来从p型到n型的转型关键期。正如行业专家所言，当前，p型PERC电池量产效率已经接近技术瓶颈，逼近理论效率极限，而各类n型电池的量产效率普遍有较大提升空间，得到了众多设备企业、电池组件企业和电站投资企业的青睐。
在n型多种技术路线中，TOPCon技术可最大程度兼容原有产线，减少设备投资，避免资源浪费，因此得到了主流电池、组件厂商的高度支持。据统计，至少100GW的TOPCon电池产能将在2023年落地，部分领军企业扩产规模超30GW，市场空间巨大，对辅材性能也提出了更高的要求。
封装材料对组件可靠性至关重要
根据组件企业正泰新能发布的研究成果，TOPCon组件可靠性影响因素中，水分透过占25%，胶膜降解占20%，栅线腐蚀占40%，返修加剧占15%。这其中，胶膜降解直接与封装材料相关，水分透过、栅线腐蚀等问题也都可以通过封装材料的选型来改善。虽然封装材料成本在TOPCon组件中占比仅10 %，但它对可靠性的影响却不容忽视。
由于结构及表面接触层的变化，TOPCon电池组件对封装材料的要求也更加严格，主要体现在抗PID性能、阻水性能、耐腐蚀性和弹性模量等方面。作为一家专业从事新能源新型复合膜材料的研发、生产和销售的国家高新技术企业，明冠新材在n型TOPCon电池组件封装材料方面做出了大量有益的探索和实践，得到了众多光伏龙头企业、终端用户的认可与支持。
POE/EPE成TOPCon组件封装最佳选择
众所周知，常规的EVA胶膜的水汽透过率(通常为20g/㎡·day左右)高于POE和EPE胶膜，且EVA胶膜耐水解性能较差。考虑到水汽进入会造成组件内部金属部件腐蚀，因此，对水汽具有较高阻隔效果(水汽透过率2-3g/㎡·day)的POE胶膜受到热捧，性价比最高的EPE胶膜(水汽透过率10g/㎡·day左右)也收获广阔市场。从耐腐蚀性角度看，POE胶膜、EPE胶膜也优于EVA胶膜，因此，主流组件厂TOPCon电池封装往往采用POE/EPE胶膜材料。
从离子阻隔角度，POE/EPE胶膜也拥有诸多优势。据专家介绍，n型电池的电场相对p型电池更高，电荷集中对PN结内建电场的影响更加明显。n型电池载流子表面负荷主要集中于电池正面界面，与p型电池PN结方向相反，故PID衰减模式主要集中于电池正面，而电池正面是组件功率输出的主力，导致TOPCon电池的PID效应相比PERC电池更加明显。
根据组件企业提供的测试数据，明冠新材的POE/EPE胶膜在控制电池组件功率衰减方面效果显著。技术人员表示，POE/EPE具有优异的离子阻隔性，明冠通过配方调整和原材料的选型，使得其胶膜对游离电荷有非常好的吸附性，可以有效阻碍Na+富集于电池表面，减少PID效应的产生。
配方改善+工艺调整，制程良率高达99.5%
不同于背板，除了性能可靠外，胶膜在组件层压过程中的制程也更加复杂和重要。据了解，目前TOPCon组件制程中最容易出现的是层压工艺匹配的交联效率和打滑问题。技术人员介绍说，EPE材料因为助剂迁移性问题，容易导致POE层助剂损失，在层压过程中出现交联度偏低的情况。而POE胶膜也可能因为打滑，导致组件良率偏低等问题。
针对上述情况，明冠新材优化了胶膜的加工工艺，特别是对EPE的P层厚度设计、材料配方等进行优化，彻底解决上述问题，提升了加工稳定性。同时，他们也可以按照客户层压工艺要求，进行相应的交联效率产品匹配性开发。
此外，明冠还加大研发投入，着重优化了非极性POE树脂与极性助剂的相容性，从根本上降低了助剂的迁移性以及在成品端的打滑问题。据悉，通过改善胶膜流动性、胶膜表面粗糙度、收缩率等性能指标，明冠新材极大地提升了组件层压端层压速率，对减少电池片缺胶、隐裂等问题也有较大帮助，制程良率高达99.5%。
超低水透BO背板满足组件轻量、美观要求
针对TOPCon组件屋顶应用场景，明冠推出了TOPCon电池单玻封装方案——超低水透BO背板，以满足屋顶对于组件轻量、美观和高功率的需求。
超低水透BO背板是明冠新材在目前常规量产BO背板基础上针对TOPCon组件低水透要求的升级产品，其水透值可将至0.2g/㎡·day，远低于常规BO产品。同时，超低水透BO背板在PCT及DH老化后，不管是WVTR还是力学性能都保持了完美的表现。
值得一提的是，明冠同步开发的超低水透BO高反黑背板不仅完美得契合了屋顶组件对于美学的要求，还能有效反射红外等热辐射，降低组件表面温度，保证组件的输出功率。
据中国光伏行业协会数据，2023年TOPCon电池市场占比不低于20%，索比咨询等机构更是提出了25%以上的目标。按照全球光伏组件需求400GW计算，TOPCon组件产量不低于80GW，对高阻水性封装胶膜的需求至少有8亿㎡。毫不夸张地说，只有做好封装材料的选择和适配，才能让TOPCon组件的优势充分显现，成为更多光伏项目的最佳选择。
