道康宁有机硅组件封装项目
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Dow Corning PROPRIETARY
有机硅电池封装解决方案的介绍
11月15日, 2011
The information provided in this presentation does not constitute a contractual commitment by Dow Corning. While Dow Corning does its best to assure sure that information contained in this presentation is accurate and fully up-to-date, Dow Corning does not guarantee or warranty the accuracy or completeness of information provided in this presentation. Dow Corning reserves the right to make improvements, corrections and/or changes to this presentation in the future.
Dow Corning PROPRIETARY
Dow Corning PROPRIETARY
太阳能解决方案的持续投资
2006 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009
首次采用大规模制造工艺，生产具有商业可 行性的冶金原料 投资于Hemlock半导体公司10亿美元 投资于Hemlock半导体公司30亿美元，用来扩 大晶规生产 新的制造工艺降低了每瓦太阳能的发电成本 引入新的灌封剂 在密歇根弗里兰设立太阳能解决方案应用中 心 投资建设工厂，生产用于制作薄膜的单硅烷 在韩国成立新的太阳能解决方案应用中心 推出新的封装材料和加工方案 在加利福尼亚纽瓦克设立太阳能解决方案应 用和商业中心
Array 1 (Jul.10)
– Mono C-Si, Shallow emitter
SunPower array at the Dow Corning Corporate HQ
Silicone advantage = 1.20%
BP Solar Array (10 kWp, Nov.09)
– Standard multi c-Si Silicone advantage = 0.71%
3. 有机硅在紫外线下具有良好的稳定性，其耐久性相当于 或甚至超过现用的有机电池封装材料
4. 液体封装材料在价值链中可实现整体成本的节约。
Dow Corning PROPRIETARY
效率：道康宁有机硅与EVA的比较
效率的增加： 改善透光性 紫外光与可见光范围 EVA稳定剂 阻挡紫外光 约3%可用的光源
Dow Corning PROPRIETARY
Dow Corning Corporation
道康宁是陶氏化学公司和康宁玻璃公司于1943年依50/50投资共 同组建的合资企业，专门从事于有机硅材料的研究，开发及产品 制造。
2008销售 >$5十亿
员工
产品 客户
全球总人数 10,000 人
BP Solar array at the Dow Corning Freeland site
Dow Corning PROPRIETARY
Observations & Conclusions
• Power Output
– 2.06% kWh/Wp higher then EVA encapsulated modules
Dow Corning PROPRIETARY
道康宁太阳能电池封装材 解决方案的目标：
结合利用有机硅固有特性，开发一种可批量生产的工艺流程， 透过下列特点以达到帮助降低每仟瓦一小时生产成本的层压 解决方案：
1. 2. 3. 4. 较高的組件效率 较高的批量层压制造流程 比EVA有更佳的 组件寿命 较低的投资成本
7,000 多多种多种 25,000 多
有效专利
研发经费
4,200 多
4-5 % 总销售金额
美国以外区域的销售占总销售的60%以上
部分产品应用…
Dow Corning PROPRIETARY
建筑
润滑
消费品
油墨与油漆
模具制造
个人护理
纺织品
安全气囊
汽车
脱模涂料
航天航空
太阳能光伏产品
消泡剂
电子产品
8.0E-5 7.0E-5 6.0E-5 5.0E-5 4.0E-5 3.0E-5 2.0E-5 1.0E-5 0.0E+0
00 36 2. 5 42 7. 5 49 2. 5 55 7. 5 62 2. 5 68 7. 5 75 2. 5 81 7. 5 88 2. 5 94 7. 10 5 12 . 10 5 77 . 11 5 42 12 .5 07 . 12 5 72 .5 <3
有机硅压敏胶
有机硅应用于光伏组件的原因 ?
愈是极端的环境，有机硅愈能显现出其优越性
在建筑电子和太阳光伏行业经过验证的特性 产品性能的优势：
– – – – 可长期耐受紫外辐射 宽度的温度范围 耐腐蚀性 超透明度
Dow Corning PROPRIETARY
供应链的优势：
– – – – 全球供应 易于运输 不受石化产品影响 灵活的化学性能/批呈生产
Dow Corning PROPRIETARY
Silicone Encapsulants Durability & Efficiency
Outdoor Comparison Study – Initiated November 2009
Dow Corning PROPRIETARY
有机硅封装剂产量
Current density (A/cm2)
Current density (A/cm2)
6.0E-5 5.0E-5 4.0E-5 3.0E-5 2.0E-5 1.0E-5 0.0E+0
<3 00 36 2. 5 42 7. 5 49 2. 5 55 7. 5 62 2. 5 68 7. 5 75 2. 5 81 7. 5 88 2. 5 94 7. 10 5 12 . 10 5 77 . 11 5 42 12 .5 07 . 12 5 72 .5
Dow Corning PROPRIETARY
Front Side Cure Oven
Final Press & Cure
Dow Corning PROPRIETARY
Reis Product Line
• 50MW: • 100MW: ~12m x 60m x 4m (width x length x height) ~ 20m x 65m x 4m (width x length x height)
太阳能电池板结构剖析
外框/支架
• 粘结剂/密封剂
Dow Corning PROPRIETARY
今天我们将重点关注封装材料，因为我们刚刚推出一款新型封装材料
玻璃
封装材料 晶体电池片 封装材料 背板 接线盒
• 粘结剂 • 灌封剂
Dow Corning PROPRIETARY
产品概念
现用封装系统 后板 玻璃前板 EVA EVA
晶系型有机硅 封装系统
后板 玻璃前板
透明或不透明 的有机硅
透明有机硅 粘接层
薄膜有机硅封 装系统
后板或玻璃 玻璃和沉积层前板
透明或不透明 的有机硅
Dow Corning PROPRIETARY
有机硅电池封装
明显降低太阳能组件的整体成本
有机硅电池封装如何帮助降低成本：
1. 有机硅可让更多的光源进入电池，因此可提高组件的效率 2. 与现用的EVA层压结构相比，概念性液体封装工艺在资本和 劳动力的密集程度需求较低。
效率数据
入射光波的损失
Dow Corningபைடு நூலகம் PV-6100 Encapsulant
Losses by incident wavelength
Reflected from front Absorbed by tedlar/metal Absorbed by glass Transmitted out of module Absorbed by encapsulant Remainder
-10% 0 568 1065 2479 3000 3660 4810 Hours at 85° C/85% Relative Humidity
85° C/85% Relative Humidity at 1500 Hours
Dow Corning(R) PV-6100 Encapsulant - Sample #1 Dow Corning(R) PV-6100 Encapsulant - Sample #2 EVA
Wavelength range (nm)
Wavelength range (nm)
Dow Corning PROPRIETARY
The real output (kWh) advantage
SunPower Array (25 kWp, July 09):
– Mono c-Si, back contact Silicone advantage = 2.01%
Dow Corning PROPRIETARY
EVA Encapsulant
Losses by incident wavelength
Reflected from front Absorbed by tedlar/metal Absorbed by glass Transmitted out of module Absorbed by encapsulant Remainder
– 电器绝缘 2008测试结 果 > 95% 的最 初电力输出
1984年安装的太阳能电池组件，在2007年通过了BP公司的审核鉴定
Dow Corning PROPRIETARY
道康宁太阳能解决方案
硅基材料十分适用于太阳能 应用产品 太阳能是公司优先发展的业 务
目标：
道康宁开发经济的硅基解决方案，致力于成为太阳能产业 的材料基地，使太阳能能够加速占领全球能源市场。
-1% -2%
-2
% Change Pmax
-3%
% Change Eff
-4% -5% -6% -7% -8% -9%
-4
-6
-8
-10 Dow Corning® PV-6100 Dow Corning® PV-6100 Encapsulant Series - Sample Encapsulant Series - Sample #1 #2 85° C/85% Relative Humidity at 1000 Hours EVA - Sample #1 EVA - Sample #2
使用道康宁®PV-6100系列封装劑可提高产量
– 快速固化 – 较小的生产建筑面积 – 目标：小于每2分钟一块 组件 – 低投资 – 连续性的流程 – 较低能源的消耗
Dow Corning PV Encapsulation Pilot Line
Front Side Coating Glass Staging Cell Placement Sheet Placement Back Side Coating
有机硅：表现和可靠性
Dow Corning PROPRIETARY
有机硅用于外太空间的太阳光伏组件已有40年的历史和经验
有机硅封装剂的产量
其它潜在的节约
Dow Corning PROPRIETARY
资本与占地面积 – 由于较高的产出率和简单的工艺流程,因此产生每一兆瓦所需的设备较少。 – 所需的占地面积较小 – 节约建筑设施成本 能耗节约与环境保护 – EVA 层压机@ 150℃ – 有机硅工艺 @100℃ ～125 ℃ – 无固化副产品，无溶剂 – 由于设备较少，因而降低了整体的电力负荷。 劳动力 – 自动化生产减少了所需的劳动力数量。 – 因将EVA卷与板改成了有机硅桶，使得材料处理更加简单。 – 桶/袋的更换频率低于卷材的更换频率，且可线上使用。
Dow Corning PROPRIETARY
耐久性 – 道康宁有机硅与EVA之比较
•
2
有机硅比EVA有更佳的表现
Polycrystalline - 72 Cell Module Damp Heat Aging IV Response
2% 1% 0%
0
Monocrystalline 3 Cell Coupons Damp Heat Aging IV Response
有机硅电池封装解决方案的介绍
11月15日, 2011
The information provided in this presentation does not constitute a contractual commitment by Dow Corning. While Dow Corning does its best to assure sure that information contained in this presentation is accurate and fully up-to-date, Dow Corning does not guarantee or warranty the accuracy or completeness of information provided in this presentation. Dow Corning reserves the right to make improvements, corrections and/or changes to this presentation in the future.
Dow Corning PROPRIETARY
Dow Corning PROPRIETARY
太阳能解决方案的持续投资
2006 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009
首次采用大规模制造工艺，生产具有商业可 行性的冶金原料 投资于Hemlock半导体公司10亿美元 投资于Hemlock半导体公司30亿美元，用来扩 大晶规生产 新的制造工艺降低了每瓦太阳能的发电成本 引入新的灌封剂 在密歇根弗里兰设立太阳能解决方案应用中 心 投资建设工厂，生产用于制作薄膜的单硅烷 在韩国成立新的太阳能解决方案应用中心 推出新的封装材料和加工方案 在加利福尼亚纽瓦克设立太阳能解决方案应 用和商业中心
Array 1 (Jul.10)
– Mono C-Si, Shallow emitter
SunPower array at the Dow Corning Corporate HQ
Silicone advantage = 1.20%
BP Solar Array (10 kWp, Nov.09)
– Standard multi c-Si Silicone advantage = 0.71%
3. 有机硅在紫外线下具有良好的稳定性，其耐久性相当于 或甚至超过现用的有机电池封装材料
4. 液体封装材料在价值链中可实现整体成本的节约。
Dow Corning PROPRIETARY
效率：道康宁有机硅与EVA的比较
效率的增加： 改善透光性 紫外光与可见光范围 EVA稳定剂 阻挡紫外光 约3%可用的光源
Dow Corning PROPRIETARY
Dow Corning Corporation
道康宁是陶氏化学公司和康宁玻璃公司于1943年依50/50投资共 同组建的合资企业，专门从事于有机硅材料的研究，开发及产品 制造。
2008销售 >$5十亿
员工
产品 客户
全球总人数 10,000 人
BP Solar array at the Dow Corning Freeland site
Dow Corning PROPRIETARY
Observations & Conclusions
• Power Output
– 2.06% kWh/Wp higher then EVA encapsulated modules
Dow Corning PROPRIETARY
道康宁太阳能电池封装材 解决方案的目标：
结合利用有机硅固有特性，开发一种可批量生产的工艺流程， 透过下列特点以达到帮助降低每仟瓦一小时生产成本的层压 解决方案：
1. 2. 3. 4. 较高的組件效率 较高的批量层压制造流程 比EVA有更佳的 组件寿命 较低的投资成本
7,000 多多种多种 25,000 多
有效专利
研发经费
4,200 多
4-5 % 总销售金额
美国以外区域的销售占总销售的60%以上
部分产品应用…
Dow Corning PROPRIETARY
建筑
润滑
消费品
油墨与油漆
模具制造
个人护理
纺织品
安全气囊
汽车
脱模涂料
航天航空
太阳能光伏产品
消泡剂
电子产品
8.0E-5 7.0E-5 6.0E-5 5.0E-5 4.0E-5 3.0E-5 2.0E-5 1.0E-5 0.0E+0
00 36 2. 5 42 7. 5 49 2. 5 55 7. 5 62 2. 5 68 7. 5 75 2. 5 81 7. 5 88 2. 5 94 7. 10 5 12 . 10 5 77 . 11 5 42 12 .5 07 . 12 5 72 .5 <3
有机硅压敏胶
有机硅应用于光伏组件的原因 ?
愈是极端的环境，有机硅愈能显现出其优越性
在建筑电子和太阳光伏行业经过验证的特性 产品性能的优势：
– – – – 可长期耐受紫外辐射 宽度的温度范围 耐腐蚀性 超透明度
Dow Corning PROPRIETARY
供应链的优势：
– – – – 全球供应 易于运输 不受石化产品影响 灵活的化学性能/批呈生产
Dow Corning PROPRIETARY
Silicone Encapsulants Durability & Efficiency
Outdoor Comparison Study – Initiated November 2009
Dow Corning PROPRIETARY
有机硅封装剂产量
Current density (A/cm2)
Current density (A/cm2)
6.0E-5 5.0E-5 4.0E-5 3.0E-5 2.0E-5 1.0E-5 0.0E+0
<3 00 36 2. 5 42 7. 5 49 2. 5 55 7. 5 62 2. 5 68 7. 5 75 2. 5 81 7. 5 88 2. 5 94 7. 10 5 12 . 10 5 77 . 11 5 42 12 .5 07 . 12 5 72 .5
Dow Corning PROPRIETARY
Front Side Cure Oven
Final Press & Cure
Dow Corning PROPRIETARY
Reis Product Line
• 50MW: • 100MW: ~12m x 60m x 4m (width x length x height) ~ 20m x 65m x 4m (width x length x height)
太阳能电池板结构剖析
外框/支架
• 粘结剂/密封剂
Dow Corning PROPRIETARY
今天我们将重点关注封装材料，因为我们刚刚推出一款新型封装材料
玻璃
封装材料 晶体电池片 封装材料 背板 接线盒
• 粘结剂 • 灌封剂
Dow Corning PROPRIETARY
产品概念
现用封装系统 后板 玻璃前板 EVA EVA
晶系型有机硅 封装系统
后板 玻璃前板
透明或不透明 的有机硅
透明有机硅 粘接层
薄膜有机硅封 装系统
后板或玻璃 玻璃和沉积层前板
透明或不透明 的有机硅
Dow Corning PROPRIETARY
有机硅电池封装
明显降低太阳能组件的整体成本
有机硅电池封装如何帮助降低成本：
1. 有机硅可让更多的光源进入电池，因此可提高组件的效率 2. 与现用的EVA层压结构相比，概念性液体封装工艺在资本和 劳动力的密集程度需求较低。
效率数据
入射光波的损失
Dow Corningபைடு நூலகம் PV-6100 Encapsulant
Losses by incident wavelength
Reflected from front Absorbed by tedlar/metal Absorbed by glass Transmitted out of module Absorbed by encapsulant Remainder
-10% 0 568 1065 2479 3000 3660 4810 Hours at 85° C/85% Relative Humidity
85° C/85% Relative Humidity at 1500 Hours
Dow Corning(R) PV-6100 Encapsulant - Sample #1 Dow Corning(R) PV-6100 Encapsulant - Sample #2 EVA
Wavelength range (nm)
Wavelength range (nm)
Dow Corning PROPRIETARY
The real output (kWh) advantage
SunPower Array (25 kWp, July 09):
– Mono c-Si, back contact Silicone advantage = 2.01%
Dow Corning PROPRIETARY
EVA Encapsulant
Losses by incident wavelength
Reflected from front Absorbed by tedlar/metal Absorbed by glass Transmitted out of module Absorbed by encapsulant Remainder
– 电器绝缘 2008测试结 果 > 95% 的最 初电力输出
1984年安装的太阳能电池组件，在2007年通过了BP公司的审核鉴定
Dow Corning PROPRIETARY
道康宁太阳能解决方案
硅基材料十分适用于太阳能 应用产品 太阳能是公司优先发展的业 务
目标：
道康宁开发经济的硅基解决方案，致力于成为太阳能产业 的材料基地，使太阳能能够加速占领全球能源市场。
-1% -2%
-2
% Change Pmax
-3%
% Change Eff
-4% -5% -6% -7% -8% -9%
-4
-6
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-10 Dow Corning® PV-6100 Dow Corning® PV-6100 Encapsulant Series - Sample Encapsulant Series - Sample #1 #2 85° C/85% Relative Humidity at 1000 Hours EVA - Sample #1 EVA - Sample #2
使用道康宁®PV-6100系列封装劑可提高产量
– 快速固化 – 较小的生产建筑面积 – 目标：小于每2分钟一块 组件 – 低投资 – 连续性的流程 – 较低能源的消耗
Dow Corning PV Encapsulation Pilot Line
Front Side Coating Glass Staging Cell Placement Sheet Placement Back Side Coating
有机硅：表现和可靠性
Dow Corning PROPRIETARY
有机硅用于外太空间的太阳光伏组件已有40年的历史和经验
有机硅封装剂的产量
其它潜在的节约
Dow Corning PROPRIETARY
资本与占地面积 – 由于较高的产出率和简单的工艺流程,因此产生每一兆瓦所需的设备较少。 – 所需的占地面积较小 – 节约建筑设施成本 能耗节约与环境保护 – EVA 层压机@ 150℃ – 有机硅工艺 @100℃ ～125 ℃ – 无固化副产品，无溶剂 – 由于设备较少，因而降低了整体的电力负荷。 劳动力 – 自动化生产减少了所需的劳动力数量。 – 因将EVA卷与板改成了有机硅桶，使得材料处理更加简单。 – 桶/袋的更换频率低于卷材的更换频率，且可线上使用。
Dow Corning PROPRIETARY
耐久性 – 道康宁有机硅与EVA之比较
•
2
有机硅比EVA有更佳的表现
Polycrystalline - 72 Cell Module Damp Heat Aging IV Response
2% 1% 0%
0
Monocrystalline 3 Cell Coupons Damp Heat Aging IV Response