正信光电重磅推出石墨烯高效光伏组件 加速产业降本增效
责任编辑:臧超 作者:光伏們 2018/4/8 10:18:00 浏览:507 技术

近年来,因潜力巨大、适用行业宽广等一系列原因,石墨烯技术不仅逐步走入了大众视野,也在我国掀起了一股资本“淘金”热潮。根据前瞻产业研究院《2018-2023年中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》的不完全统计,截至2018年3月全国各地有21家在建或已建成的石墨烯研究院或产业基地,包括常州、无锡、重庆、北京、青岛等先发城市,地方政府的相关财政资金也有望在未来几年达到千亿规模。


石墨烯是“碳材料家族”中的一员,是由一个个碳原子在平面内按照六边形蜂窝状结构排列形成的一种层状材料。由于其厚度只有一个碳原子的大小,约为0.34纳米,相当于一根头发丝的二十万分之一,是人类迄今为止发现的最薄的材料,石墨烯也被称作是一种二维材料。此外,石墨烯导电性能非常强大,它的电子运行速度能够达到1000千米/秒,远远超过电子在一般导体中的运动速度。在2016年的一场交易博览会上,一款石墨烯充电宝仅需10分钟就可充满6000mAh的电量,博得业界广泛关注。不过目前,石墨烯相关工艺与技术设备尚不够成熟,距离规模化产业应用仍存在着一定的差距。


“石墨烯之父”、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆曾提出:“没有量化生产,试验性材料将不会有生命力”。石墨烯如何形成产业链,惠及千家万户,也成了全球研发和产业界的重要课题。


令人欣喜的是,我国光伏企业已在石墨烯技术产业化应用方面走在了前列。3月26日,国内新三板挂牌上市的最大光伏发电企业正信光电在北京举办了以“G12变革时代”为主题的正信光电石墨烯系列产品发布会,并正式推出了石墨烯12栅常规、石墨烯12栅双玻组件、石墨烯5栅常规与双玻组件等系列新品。


据介绍,通过石墨烯膜层的应用,不仅增加了玻璃本身的透光性能,而且石墨烯表面的超亲水特性也赋予了光伏玻璃自清洁功能。正信光电技术质量总经理王栋表示:“在电站项目运行过程中,多种因素都会影响到电站的实际发电量,例如积灰、积雪、失配损失、遮阴与线损等各类复杂因素,其中积灰是影响到光伏电站发电量的一个主要因素。在干燥的沙漠地区,工厂集中地区和建筑施工密集地区尤为严重。经评估,严重的玻璃积灰会影响组件35%的功率输出,正常使用情况下,得到及时清理的光伏系统或使用自清洁组件的系统可以多发电3%-5%(区域不同会存在一定的差异)。”


另一方面,自清洁组件因其高超的亲水性具有相当可观的“钱景”。目前,太阳能光伏电站往往采用定期人工清洗的方式清洁光伏板表面。这种清洗方式操作规范难以统一,容易造成电池片隐裂、组件表面存在残留水渍等问题,且人工成本高,增加运营负担。在清洁成本方面,按照业内人士的估计,一座装机容量为50兆瓦的光伏发电厂,所需的清洁维护费用可能高达每年100万元。这也进一步激发了正信光电加大对石墨烯自清洁组件的研发动力。


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普通的常规镀膜玻璃VS正信石墨烯镀膜玻璃

(在同样的粉尘污染下喷水,石墨烯玻璃的“自清洁”能力明显更强)


针对石墨烯镀膜玻璃的自清洁性能,正信光电研发团队也进行了专门的户外模拟测试。测试结果表明,石墨烯镀膜玻璃拥有卓越的超亲水效果,它可以让玻璃表面的积灰快速与雨水带走,且没有污水水渍残留,并让玻璃表面保持长久的清洁效果,以此大大提升了光伏组件的发电水平。


经权威第三方测试实验室严苛测试,由正信光电研发的规格为300mm*300mm*3.2mm的石墨烯镀膜玻璃已成功通过该第三方检测机构的权威认证。这也是正信光电在石墨烯光伏发电技术上产业化应用上的重要里程碑。


据了解,石墨烯镀膜玻璃技术是正信光电与中国科学技术大学合作开发的成果。


中国科学技术大学吕鹏博士则指出:“产学研的深度合作是先进技术快产业化应用的关键,石墨烯是一种神奇的材料,在太阳能领域的应用十分广泛,玻璃镀膜技术只是其中的应用之一,也是石墨烯在光伏行业首个实现产业化应用的技术,今后,我们还会在双面组件背面玻璃、正面玻璃双面镀膜以及高效电池等方面展开深化合作,开发出更多以石墨烯为核心的光伏组件和高效电池新产品。”


王栋称:“当前,PERC、黑硅、N型等电池技术在领跑者基地内都有高比例应用,这无疑促进了前沿技术产品的快速产业化。而我们最新研发的石墨烯玻璃还可以通过工艺的调整实现对不同波段的光线的增透效果,与电池PERC技术、黑硅技术相得益彰,可显著提升组件的发电水平。同时,石墨烯玻璃可以使用在常规组件、双玻组件等产品中,效果同样优秀。今后,伴随石墨烯相关应用技术的日臻成熟,它必将与各类产业深度融合,为行业发展提供突破性的技术方案。”


按照正信光电公布的技术路线规划,目前,该公司石墨烯镀膜玻璃初步具备了500MW组件的配套生产能力,计划到今年年底产能有望进一步扩大到2GW。到2019年底,产能扩大到5GW左右。

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