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炭材料在光伏產(chǎn)業(yè)上的應用

2018年5月28日，第十二屆太陽能光伏展在上海隆重開幕。這次展會無論是參展商還是展出產(chǎn)品，都較過去有較大的提升，充分地體現(xiàn)了我國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了系統(tǒng)的發(fā)展體系，展現(xiàn)我國光伏行業(yè)蓬勃發(fā)展的生機。光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動了石墨材料、炭炭復合材料和炭纖維硬質(zhì)隔熱材料等炭材料的快速發(fā)展，從而基本上實現(xiàn)了光伏輔材的國產(chǎn)化，結束了過去主要依靠進口的局面。

展會上中鋼展出的等靜壓石墨材料強度高，均質(zhì)性好，可滿足行業(yè)大尺寸、、高純度和各向同性的需要，特別是在高純方面有重要突破，導流筒的灰分可低至5PPm。深圳石金、上海弘竣、成都炭素等企業(yè)也展出了高質(zhì)量的石墨材料，受到廣泛的關注。

在炭炭復合材料方面，煙臺凱泊科技、航天睿特、日本耐特（進口）等單位展出了多種產(chǎn)品。其中凱泊科技用專利技術生產(chǎn)的多晶硅鑄錠爐坩堝蓋板、頂板、側板等大型2D板，耐熱、高強、抗熱震、抗燒蝕、使用壽命長、性價比超過進口件，成功地替代進口件，質(zhì)量和市場占有率國內(nèi)前方，得到客戶的普遍認可，用戶達到90家。為了適應多晶硅增加產(chǎn)能的需要，凱泊科技推出了蓋板2GC制作新工藝，進一步提高了蓋板的質(zhì)量，并在防炭污染方面取得成效。航天睿特采用兩種工藝生產(chǎn)的蓋板，各有特色；日本耐特采用不連續(xù)纖維生產(chǎn)蓋板，具有低成本的優(yōu)勢。

在單晶硅方面，用炭炭復合材料坩堝代替石墨坩堝是單晶硅坩堝發(fā)展趨勢。西安超碼、航天睿特、陜西美蘭德、東洋炭素、煙臺凱泊等單位均展出了炭炭復合材料坩堝，展品普遍采用預制體增密方法制得。西安超碼和航天睿特等單位的炭炭坩堝已經(jīng)進入實用階段，強度和使用壽命較石墨坩堝有明顯提高。凱泊科技用新工藝生產(chǎn)的炭炭復合材料坩堝，與市面上的炭炭坩堝相比具有炭纖維含量高、熱解炭含量低、抗燒蝕、使用壽命長等特點。

炭纖維硬質(zhì)隔熱材料仍然是光伏行業(yè)普遍關注的點之一。東洋炭素、遼寧奧義達、蘭州郝氏、煙臺凱泊、山東偉基、湖南新能都展出了展品，遼寧奧義達公司生產(chǎn)的硬質(zhì)隔熱材料，熱導率低，隔熱性能好，得到用戶的普遍認可。展出的展品其表面普遍粘貼石墨紙、炭布和涂刷涂層。但保溫層表面易硅化、粉化、氧化的問題仍未得到完全解決。因此抗硅腐蝕、抗粉化、抗氧化、防污染仍然是當前隔熱材料的研究內(nèi)容，凱泊科技展出的炭纖維復合隔熱材料（KCF）內(nèi)表面（熱面）復合厚度3-5mm的炭炭2D板強化層，隔熱層全封閉，對提高隔熱材料表面強度，提高使用壽命和防止炭粉塵污染取得了明顯效果。