炭材料在光伏产业上的应用

2018年5月28日，第十二届太阳能光伏展在上海隆重开幕。这次展会无论是参展商还是展出产品，都较过去有较大的提升，充分地体现了我国光伏产业已经形成了系统的发展体系，展现我国光伏行业蓬勃发展的生机。光伏产业的发展推动了石墨材料、炭炭复合材料和炭纤维硬质隔热材料等炭材料的快速发展，从而基本上实现了光伏辅材的国产化，结束了过去主要依靠进口的局面。

展会上中钢展出的等静压石墨材料强度高，均质性好，可满足行业大尺寸、、高纯度和各向同性的需要，特别是在高纯方面有重要突破，导流筒的灰分可低至5PPm。深圳石金、上海弘竣、成都炭素等企业也展出了高质量的石墨材料，受到广泛的关注。

在炭炭复合材料方面，烟台凯泊科技、航天睿特、日本耐特（进口）等单位展出了多种产品。其中凯泊科技用专利技术生产的多晶硅铸锭炉坩埚盖板、顶板、侧板等大型2D板，耐热、高强、抗热震、抗烧蚀、使用寿命长、性价比超过进口件，成功地替代进口件，质量和市场占有率国内前方，得到客户的普遍认可，用户达到90家。为了适应多晶硅增加产能的需要，凯泊科技推出了盖板2GC制作新工艺，进一步提高了盖板的质量，并在防炭污染方面取得成效。航天睿特采用两种工艺生产的盖板，各有特色；日本耐特采用不连续纤维生产盖板，具有低成本的优势。

在单晶硅方面，用炭炭复合材料坩埚代替石墨坩埚是单晶硅坩埚发展趋势。西安超码、航天睿特、陕西美兰德、东洋炭素、烟台凯泊等单位均展出了炭炭复合材料坩埚，展品普遍采用预制体增密方法制得。西安超码和航天睿特等单位的炭炭坩埚已经进入实用阶段，强度和使用寿命较石墨坩埚有明显提高。凯泊科技用新工艺生产的炭炭复合材料坩埚，与市面上的炭炭坩埚相比具有炭纤维含量高、热解炭含量低、抗烧蚀、使用寿命长等特点。

炭纤维硬质隔热材料仍然是光伏行业普遍关注的点之一。东洋炭素、辽宁奥义达、兰州郝氏、烟台凯泊、山东伟基、湖南新能都展出了展品，辽宁奥义达公司生产的硬质隔热材料，热导率低，隔热性能好，得到用户的普遍认可。展出的展品其表面普遍粘贴石墨纸、炭布和涂刷涂层。但保温层表面易硅化、粉化、氧化的问题仍未得到完全解决。因此抗硅腐蚀、抗粉化、抗氧化、防污染仍然是当前隔热材料的研究内容，凯泊科技展出的炭纤维复合隔热材料（KCF）内表面（热面）复合厚度3-5mm的炭炭2D板强化层，隔热层全封闭，对提高隔热材料表面强度，提高使用寿命和防止炭粉尘污染取得了明显效果。