一、N型高效電池崛起，推動POE封裝材成為新一代標準
過去十年間，太陽能電池技術的主軸從P型鈍化射極與背面電池（Passivated Emitter and Rear Cell，PERC）逐步轉向以N型穿隧氧化層鈍化接觸太陽能電池 （Tunnel Oxide Passivating Contact，TOPCon）、HJT異質接面太陽能電池（Heterojunction with Intrinsic Thin-layer，HJT）為代表的高效路線，此轉變過程是受到光電轉換效率、成本與政策共同驅動下所致。根據DiMarket 2026年N型電池十年成長預測，N型電池市場規模自2025年約112.4億美元成長至2031年約214.5億美元，年複合成長率達11.4%，顯示N型電池已是中長期主流。
從系統端來看，TOPCon電池與HJT電池之所以受到青睞，關鍵在於三項指標同步改善：
- 光電轉換效率持續提升下，量產效率比PERC高，對追求高瓦數與高發電密度的電站業者更具吸引力。
- 溫度係數與光致衰減（Light-Induced Degradation，LID）效應改善，使得模組在高溫、實際運轉的有效發電量，遠優於同瓦數P型產品，對中東、印度、東南亞等高溫區域市場更加關鍵。
- 雙面玻璃設計讓同一裝置容量可在相同土地與模組結構條件下，透過背面增益取得更高的年發電量，進一步壓低均化發電成本（Levelized Cost of Electricity，LCOE）。
然而，N 型 TOPCon/HJT電池模組普遍採用1500V系統、雙玻璃結構與更薄電池片，在玻璃、膠膜、電池與背板之間形成更高的電位差與更嚴苛的環境條件。在沿海、高濕與高UV區域長期運轉時，任何水汽與離子滲入，都可能放大電致衰減（Potential Induced Degradation，PID）效應與金屬腐蝕風險。這也使得符合 IEC 61215、IEC 61701、IEC 62716 等標準，不再只是通過認證的最低門檻，進一步成為攸關發電站的內部報酬率（IRR）與融資機會。
在這樣的技術與市場需求下，下游模組龍頭的封裝選擇，已將POE（Polyolefin Elastomer）作為新一代的主流封裝用料。根據InfoLink市調統計，2025年全球前四大模組廠為Jinko、LONGi、JA Solar、Trina，合計市占約六成。
JinkoSolar以N型TOPCon的Tiger Neo系列為其主力產品，在高熱、高濕、高UV應用市場中，普遍採用雙玻璃搭配高POE含量膠膜，以確保高電壓環境下的抗PID性能。在成本敏感市場則導入EPE共擠膠膜（EVA/POE/EVA）作為折衷方案。
LONGi在PERC電池轉向全背面接觸電池（BC）與TOPCon電池的過程中，高階N型與BC模組均以雙玻璃搭配POE或EPE作為封裝材料，特別用在大尺寸、高功率產品上，以高阻水、高體積電阻率的膠膜特性，延長光電電池的壽命。
Trina Solar針對大型地面發電站，將雙玻璃與POE共擠膠膜作為高瓦數N型模組的標準組合，以此提高投資人對長期發電與可靠度的信任依據。
JA Solar則以EVA維持P型單玻璃電池模組的成本競爭力，而在N型與雙面玻璃的高端產品線導入POE或EPE，兼顧市占、毛利與風險分散。
因此，太陽能電池模組已從一代電池配一代膠膜的定位，轉向使用N型電池時代，進而形成N型電池使用雙玻璃搭配POE/EPE核心膠膜、P型電池以單玻璃使用EVA為主力用料的市場結構。故，POE已不再只是單一材料選項，而是影響高效模組封裝體系的技術支點。
二、POE結構特徵優勢與光電級POE技術優化種類
初期封裝材料以低成本的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）為主，但由於EVA本身的化學性質限制其在高濕、高溫與UV環境的應用。因醋酸乙烯酯（VA）鏈段易水解產生醋酸，並透過 Norrish I、II反應導致主鏈斷裂與色變，造成膠膜黃變、透光率下降、界面脫層與金屬腐蝕，尤其應用在N型電池使用含鋁、銀漿時更為敏感。加上，N型與雙玻璃模組運轉時的高電壓與嚴苛環境，EVA的固有風險因而被放大。根據IEA‑PVPS對模組BOM表的分析指出，封裝膠膜的核心角色主要在玻璃與電池片之間提供光學透光、機械支撐、電氣絕緣與水汽/腐蝕介質阻隔，其長期穩定性將直接回饋到功率維持與安全性表現，導致在封裝材料的選擇上，更重視分子結構的可靠度，使POE逐漸成為主流用料。
POE是由乙烯與α烯烴（1‑己烯、1‑辛烯等）在茂金屬觸媒下共聚而成，以全飽和烴骨架、非極性結構為主要特徵。POE分子結構帶來三個關鍵優勢：
- 高體積電阻率與抗PID能力：無羰基、酯基等極性官能基，介電常數與極化率低，在高電場下自由電荷累積較少，漏電流抑制效果顯著，特別適合1500V、雙玻璃與高濕熱運轉環境使用。
- 優異阻水與化學惰性：因不產生醋酸，也難以與水分子形成氫鍵，配合聚乙烯結晶鏈段的緊密堆疊，可有效阻斷水汽與鹽霧中離子的滲透，減緩匯流排與鍍膜玻璃的腐蝕風險。
- 兼具柔韌與透明性：α烯烴支鏈產生無定形鏈段，使材料在室溫呈現橡膠彈性與高延展性，且可維持良好光學透明度，適用於薄膜加工與大尺寸模組的熱應力調和。
資料來源：IEA-PVPS Trends 2025、DOW
圖1 太陽光電系統價值鏈
光電級POE可進一步透過三個層面優化，在原POE材料性能上對準N型模組需求進行設計，分別是：聚合設計精準化、配方改質與黏著力、耐候性提升以及膠膜結構工程化等三大面向。
聚合設計精準化可透過不同結構的茂金屬觸媒，控制α烯烴共聚比例（約20-40 wt%）與分佈，維持窄分子量分佈，以兼顧結晶度、柔韌度與加工性。此外，利用氫氣與特定烷烴類鏈轉移劑調整分子量與熔融指數，使POE在膠膜押出（造膜階段）與層壓（封裝階段）時皆具備穩定流變性與低收縮率，避免在大尺寸模組發生翹曲或波紋。且避免使用傳統硫醇與鹵代烷則添加劑影響電阻率與純度。
利用配方改質提升黏著力與耐候性，可使用過氧化物與丙烯酸酯共反應單體建立適度交聯網絡，提升耐熱與抗蠕變性能，也可透過少量接枝極性片段或黏著促進劑提升對玻璃、透明導電氧化物層與背板的界面黏著力，在保持高電阻率前提下滿足濕熱與鹽霧測試。此外，配置多元抗氧化、光安定與金屬離子捕捉劑，抑制UV與金屬誘發降解，維持長期透光與顏色穩定性。
膠膜結構可由單層發展到多層共擠，從N型雙玻璃模組應用來看，使用高體積電阻率、低收縮與均一厚度的單層光電級POE膠膜為主，而EPE三層共擠結構則是在中間層採用光電級POE提供電氣與阻水保護力，而外層EVA或熱塑性聚烯烴（TPO）提供加工性與黏著性，利於低溫、快速交聯，降低層壓封裝過程能耗與模組熱應力。
五層以上功能分層結構則是在主封裝層之外，再加入反射增益層、阻燃層或光轉換層，將 POE作為多功能封裝平台的核心基材，對應不同應用場景的性能需求作疊層的結構設計。
三、國際大廠開發N型電池封裝材料案例
(一) SABIC透過分子結構設計高功率、雙面玻璃模組封裝專用膠膜
由於N型電池與雙面玻璃模組市場需求持續提高，帶來PID、濕熱與UV老化的新痛點，EVA在高溫高濕環境下衰減風險高，因此，正在進行能源轉型並將太陽能視為核心應用領域的公司SABIC與SABIC‑SK Nexlene Company（SSNC）透過Nexlene™ 技術平台開發用於高功率、雙面玻璃模組封裝膠膜的專用材料，如：FORTIFY™ C5075DP、C13075DP 等光電級POE材料。
SABIC FORTIFY™ PV POE專用膠膜的核心技術使用溶液聚合法，透過單活性中心茂金屬觸媒在溶劑中聚合乙烯與1‑辛烯。相較傳統多活性中心的 Ziegler-Natta 催化系統，單一活性中心茂金屬催化劑在POE聚合中，具備高於傳統催化系統數百至數千倍的聚合活性。因此，高活性與單一活性中心的結合，使製程可以在可控的操作條件下，透過調整乙烯與1‑辛烯分壓、氫氣濃度與溫度等參數，精準調整共聚比例與平均分子量，進而實現低密度與窄分子量分佈的光電級 POE。也使得該產品特色具備：1.更高體積電阻率、低水汽透過率與較佳 PID 抑制表現，提升電性與可靠度、2. 高透明度、低收縮率與良好押出性，兼具橡膠柔韌與熱塑加工，適用於單層POE膠膜與EPE共擠結構，可支撐大尺寸雙面玻璃模組。
(二) 印度一體化模組封裝材料廠RenewSys使用自由基清除劑並優化膠膜壓層加工性能
N型TOPCon電池在高溫、高濕環境運轉下，水汽與其他化學物質容易誘發自由基，降低對 TOPCon 鈍化層與金屬化層的長期損傷，延長模組壽命，因此需要比傳統PERC更高規格的封裝保護。印度一體化模組與封裝材料廠 RenewSys 在2024年推出 CONSERV E‑NT，在其配方中加入自由基清除劑，降低模組不良率。
在製程端，透過流變性與交聯速率設計放寬層壓的溫度與時間，提升POE膠膜在抽真空與升溫階段的排氣效率，大幅減少氣泡缺陷，尤其在POE膠膜熔融但尚未完全交聯時，即提供足夠黏著力，固定電池串位置，防止在抽真空與壓合過程中產生電池串位移。進一步將POE 從抗PID、阻水功能，擴展為改善量產良率與加工穩定性。
(三) 印度封裝材料廠Vishakha Group抑制氣泡產生與尺寸穩定性
印度封裝材料廠Vishakha Group也針對N型TOPCon推出專用POE膠膜，聚焦於氣泡抑制與尺寸穩定性。其配方透過控制熔體流動性與揮發物含量，使膠膜在層壓過程中能在較低真空壓力下完成排氣，並降低揮發性低分子量成份如：小分子助劑與吸附或吸收的水分殘留，減少冷卻後二次氣泡生成機會，對大尺寸雙面玻璃模組更為關鍵。
此外，Vishakha的POE膠膜具備低收縮率與良好尺寸穩定性，在高溫層壓與後續熱循環中，避免過度收縮，降低玻璃應力與電池串位移。
上述案例均顯示，POE或EPE封裝材料開發已從單純提升材料特性，進化為從樹脂流變、交聯到界面黏著力的全面優化，以利提供模組廠更大的製程彈性與更高的可靠度保障。
四、POE技術升級需求與未來應用
(一) 鈣鈦礦/矽疊層與柔性模組需求
鈣鈦礦與矽疊層被視為下一代高效率太陽能電池模組的新技術，由於鈣鈦礦層具有極高光吸收係數，可做成極薄薄膜，與矽底電池疊層後光電轉換效率可突破30%。若結合薄玻璃、阻隔膜與柔性基板，可打造輕量、可撓的高效模組，亦可廣泛應用於建築整合太陽光電（Building-Integrated Photovoltaics，BIPV）、車頂與穿戴等應用市場。
目前該應用的封裝材料仍面臨三項挑戰：
1.低溫層壓：柔性基板與鈣鈦礦層通常無法承受140-150oC的傳統交聯溫度，需在80-100oC下完成封裝與初步交聯。POE必須在此溫區提供足夠黏著與填縫能力，且不誘發基板翹曲或功能層劣化。
2.柔韌與機械疲勞：柔性模組需要承受數萬次彎折而不開裂，低模數、高延展的POE須同時具備內層緩衝與封裝性能，以保護矽電池與導電結構。
3.極高水氧阻隔需求：鈣鈦礦層對水氧極度敏感，封裝結構常採POE/TPO封裝層搭配 高阻水氣阻隔膜，與邊封材料的多層組合，POE提供電氣與機械保護，外層阻隔膜與邊封則負責極低水氣透過率與氣密性。
因此，POE材料應用於鈣鈦礦與矽疊層的柔性模組應用上，朝向低溫熱塑封裝、柔性高電阻POE，以及與阻隔膜高度相容的多層結構。
(二) 上游樹脂廠開發多功能分層結構，滿足反射增益與阻燃需求
POE多層膠膜從單純封裝將進一步兼顧發電增益與安全功能考量。高反射增益型POE膠膜，通常採用POE透明封裝層、添加含反射粒子功能層與背面封裝或背板層的結構，意即在靠近電池背面的一層填充TiO₂、BaSO₄或空心微米（奈米）球等高折射或高散射粒子，將未被吸收的光再反射或散射回電池片，延長光程、提升吸收率。
材料設計方面，控制奈米到微米級粒徑與折射率梯度，使其在400-1,100 nm波段兼顧高散射與高透光率，並把高濃度填料鎖定在單一功能層，避免改變整體POE的流變、機械與電氣性能。國際上亦有在POE中加入稀土或有機發光染料的POE膠膜，將UV光進一步轉換為可見光，提升模組功率。
阻燃方面，屋頂型與BIPV模組必須符合IEC 61730、UL 94或各國建築法規防火規範，僅靠玻璃與背板已不足以保證整體耐火性能。若直接在透明封裝層大量添加阻燃劑反而會損害透光與電性能，因此POE/TPO開始作為高透明、高電阻率的主封裝層，在背面或靠近背板的位置增加一層含磷、氮系填料、金屬氫氧化物如Al（OH）₃、Mg（OH）₂或含矽無機填料的阻燃層，同時採用無鹵膨脹型阻燃體系，在火焰下生成膨脹碳層隔絕熱與氧氣。因此，為了滿足不同應用與法規需求，多開發3-5層以上功能分層、如內層以POE封裝為主、外層增加阻燃或反射光轉換層的多層膠膜結構，將是未來應用趨勢。
(三) 低碳與循環經濟上的升級需求
在全球碳中和與循環經濟趨勢下，POE的升級需求已延伸到製程碳排與材料回收。低碳製程方面，除了近期中國石油公司在獨山子石化基地使用氣相法POE製程，並官宣相較國際主流溶液法可降低約40%能耗外，國際上，包括歐洲與日本多家大型石化與材料企業，已經開始導入再生裂解油、生質萃取的輕油等作為製程原料，並結合再生能源供電的乙烯裂解與聚合製程，是POE低碳化的升級方向，同時搭配碳足跡量測與認證，以滿足歐洲與國際供應鏈對低碳材料的要求。
循環經濟方面，交聯POE/EVA雖具備高耐熱與電性，卻讓模組回收與再加工變得困難。因此，可解交聯或可再加工POE，可於分子結構設計時導入Diels‑Alder或酯交換等動態共價鍵，提升膠膜在較低溫下分解與再加工能力，或改用非交聯TPO/POE薄膜作為封裝層，方便模組壽終拆解與材料分選。
另外，也可利用化學解交聯、熱解等技術，將交聯POE/EVA廢料轉為可再加工聚烯烴粒料，用於再生墊片、隔板等非電氣零件，提高材料利用率，降低整體環境負荷。因此，POE在低碳與循環經濟上的升級需求，將主要聚焦在低碳聚合與原料、可回收或可解交聯封裝材料、以及高值回收與再利用三大方向，作為主導未來太陽能膠膜與光電級POE市場的綠色溢價機會。