近日，Omnexus咨詢公司發(fā)布了一份有關(guān)光伏塑料技術(shù)創(chuàng)新及商機(jī)的報(bào)告。該報(bào)告指出在過(guò)去的二十年里，光伏(PV)已經(jīng)從純利基市場(chǎng)的小規(guī)模應(yīng)用發(fā)展成為主流的發(fā)電來(lái)源。光伏發(fā)電是繼水電和風(fēng)力發(fā)電之后，目前位列全球第三種最重要的可再生能源。到2014年底，累計(jì)光伏發(fā)電容量至少達(dá)到178千兆瓦(GW)，足以供應(yīng)全球電力需求的1%。2015年，預(yù)計(jì)全球光伏發(fā)電量將增加55千兆瓦，裝機(jī)容量也將實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)，在2019年達(dá)到500千兆瓦。




        中國(guó)、日本光伏市場(chǎng)迅猛發(fā)展

        2014年，擁有全球60%以上光伏發(fā)電裝機(jī)設(shè)備的亞洲是光伏發(fā)電增長(zhǎng)最快的地區(qū)。中國(guó)和日本的光伏裝機(jī)容量為20千兆瓦，占全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量的一半。

         歐洲市場(chǎng)則持續(xù)下滑，年裝機(jī)容量為7千兆瓦，約為全球裝機(jī)容量的18%，比2011年的歐洲裝機(jī)容量減少了三分之二。

         南北美洲市場(chǎng)的裝機(jī)容量首次與歐洲市場(chǎng)持平，達(dá)7.1千兆瓦，約為全球的18%。這得益于在加拿大、智利和墨西哥支持下的美國(guó)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。

         就累積容量而言，歐洲仍然是最發(fā)達(dá)的地區(qū)，達(dá)打88千兆瓦，約為全球市場(chǎng)178千兆瓦的一半。

         光伏塑料材料與加工工藝

         光伏塑料的市場(chǎng)也在逐漸發(fā)展。一種新型的光伏電池封裝前膜ECTFE(乙烯-氯三氟乙烯)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。封裝前膜為光伏電池的內(nèi)部組件提供了保護(hù)屏障。前膜的品質(zhì)要求較為嚴(yán)格，必須達(dá)到低水蒸汽滲透性、優(yōu)質(zhì)抗紫外線性能和可見(jiàn)光透過(guò)度高，使用壽命長(zhǎng)達(dá)25年，并在某些情況下，能增加機(jī)械碰撞強(qiáng)度。

         索維爾(Solvay Specialty Polymer)發(fā)布的兩款Halar ECTFE新膜，是專門為光伏組件的封裝前膜設(shè)計(jì)。Halar PV ECTFE能夠擠壓成一張高度透明的薄膜，與傳統(tǒng)的ETFE(乙烯-三氟乙烯)相比，它具有改良的機(jī)械性能。

         各種類型薄膜、涂層和阻隔層也已陸續(xù)投入使用，它們能夠隔離氧氣、水分和具有破壞力的紫外線，以建立更靈活的移動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。如專門為L(zhǎng)XCPV((Low concentration-X, Crystalline silicon PhotoVoltaic))設(shè)計(jì)的聚合物多層光學(xué)膜“Cool Mirror”只反射對(duì)太陽(yáng)能電池和紅外線傳輸有用的波長(zhǎng)的光，Siltrust透明有機(jī)硅密封劑技術(shù)能確保光伏組件在惡劣的室外環(huán)境下長(zhǎng)期持久性能，從而提高光的轉(zhuǎn)化率。Tedlar薄膜、PET薄膜和獨(dú)特的擠壓涂布粘結(jié)層構(gòu)成的TPNext專利層壓板，則能起到保護(hù)電池背板的作用。

         研究人員還發(fā)現(xiàn)，在光吸收中，正負(fù)荷電子的強(qiáng)烈相吸限制了有機(jī)太陽(yáng)能電子的效率，因此正負(fù)電荷的分離能夠?qū)崿F(xiàn)高效的有機(jī)光伏電池。同時(shí)，通過(guò)改變受體的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)和聚合物的最低未占據(jù)分子軌道含量(LUMO)之間的差異變化，也能提高太陽(yáng)能電池的效率。

         安裝完整的光伏發(fā)電組件及其相關(guān)高分子材料包括：光伏組件(熱塑性聚酯彈性體，PBT樹(shù)脂，交聯(lián)聚烯烴，PVC合金);電池充電控制器(PBT，PET，PPA);電力存儲(chǔ)系統(tǒng)(PBT，PPA);功率轉(zhuǎn)換設(shè)備(PPS，LCP，PPA)和備用電源(PBT，PPA)。同時(shí)還需進(jìn)行布線以及安裝安全設(shè)施(POM，PBT，PPA和 PAI)

         光伏太陽(yáng)能應(yīng)用

         Onyx Solar公司已經(jīng)完成了世界上最大的太陽(yáng)能天窗的安裝，光伏雙天窗面積達(dá)2500平方米。綠色太陽(yáng)能交通有限責(zé)任公司(Green Solar Transportation LLC )正通過(guò)在商業(yè)運(yùn)輸拖車的頂部安裝太陽(yáng)能板，來(lái)建立光伏能源系統(tǒng)。

          比利時(shí)的首臺(tái)太陽(yáng)能發(fā)電火車，通過(guò)在Antwerp公路沿線的高速鐵軌上的一段2.1 英里長(zhǎng)隧道頂部安裝16000塊太陽(yáng)能光伏電子板來(lái)實(shí)現(xiàn)供電。

          印度鐵路也通過(guò)在火車頂部安裝太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)非交流電Rewari-Sitapur客運(yùn)列車的電源供應(yīng)。

          結(jié)論

          總之，到2020年，光伏發(fā)電因其成本價(jià)格優(yōu)勢(shì)，將占據(jù)全球發(fā)電市場(chǎng)的重要份額。從2010到2015年，全球光伏發(fā)電的平均模塊價(jià)格每年下降2.75美元/瓦。均化發(fā)電成本中考量的可靠性、整體能源生產(chǎn)率和競(jìng)爭(zhēng)力是促使光伏發(fā)電市場(chǎng)逐漸成熟的動(dòng)力。光伏發(fā)電不可缺少的光伏塑料也將迎來(lái)美好的春天。