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一块太阳能电池的“超级铠甲”——发展新质生产力的可用之“材”

发布时间:2024-07-19来源:中国石油报

旭日东升,阳光普照大地,赋予万物生机与活力。


太阳能电池作为光伏产业的基石,以精妙的半导体结构和独特的光电转换原理将阳光悄然捕获,让炽热光能转化为清洁电能。大自然的馈赠和人类的智慧在这里完美融合。


凭借发电的“超能力”,太阳能电池照耀着应对气候变化和环境挑战的征程,已成为推动能源转型的中坚力量。7月15日,国家统计局发布的最新数据显示:今年上半年,光伏产业链增势良好,太阳能电池产量增长17.8%,太阳能发电装机容量持续增加,发电量继续保持高速增长。


向阳而生


从握指成拳看材料赋能


从荒凉戈壁到繁华都市,一排排太阳能电池组件熠熠生辉,守护人间烟火;从国际班列到海港码头,一组组光伏产品集装箱“登”车“上”船,走向世界各地……太阳能正以不朽的生命力改变中国乃至世界,一场光明盛宴惠及人类社会的每个角落。


光与电的能量转化离不开太阳能电池。但有的人不知道的是,单片太阳能电池又薄又脆,且无论面积大与小,发电能力都很微弱,输出电压为0.5伏左右。这意味着,要把多片太阳能电池以串联的方式连接成电池板,从而使其具有较高电压,输出更多电能。


虽然太阳能电池板提高了发电能力,但没有高分子材料保护和电气配套,还是会不堪一击,空有一身本事无法施展。只有为太阳能电池穿上“超级铠甲”,使之成为可靠性能高的太阳能电池组件,才能无惧雷雨和高温等复杂天气。


这里说的“超级铠甲”,是指生产太阳能电池组件所需的封装胶膜、背板、接线盒、线缆等,其中包含EVA、POE、PET基膜、PPO、PA66、PE等材料。有了这些原材料,太阳能和电能才能真正被利用起来。


作为光伏发电系统的核心组成部分,太阳能电池组件的工作原理基于光电效应。其技术突破和材料革新,将推动光伏产业加速形成新质生产力,勇立新能源发展潮头。


光伏电站的触角已经延伸至湖海。“‘双碳’目标下,构建以新能源为主体的新型电力系统是大势所趋。”华东化工销售公司技术服务部经理、高级工程师张勇表示,“目前,中国石油已将中空级高密度聚乙烯树脂产品应用于制造水面光伏浮体,为光伏系统的性能提升和安全保障提供了坚实基础。”


围绕太阳能电池组件的八大主材和四大辅材,中国石油积极布局聚碳酸酯(PC)、聚烯烃弹性体(POE)、聚酰胺(PA)等光伏用化工新材料,并积极推进聚酰亚胺(PI)、透明导电高分子等光伏用高分子材料的研究和应用,矢志为人类创造可持续的能源未来作贡献。


向高攀登


从多点开花看产业崛起


光伏产业,国之所重。从早期原料、技术、市场“三头在外”,到实现制造规模、装机量、发电量 “三个世界第一”,我国光伏产业从无到有、从小到大、从弱到强,实现了“草根”到“顶流”的跨越式发展,成为让世界认识中国的又一张亮丽名片。


成绩并非偶然。产业链自主可控、原材料稳定供给、高水平自立自强,赋予了其屹立于世界之巅的底气。长期以来,中国石油积极落实国家能源发展战略,助力光伏用化工新材料稳定供应和迭代升级。


背板是太阳能电池组件的背面盖板,直接与环境大面积接触。辽阳石化在国内最早开发出太阳能电池背板膜聚酯专用料。这些白色透明的膜片具备强度、绝缘和阻隔性好的特点,对太阳能电池组件具有很好的支撑保护作用。


太阳能电池组件的“三明治”结构中有两层封装胶膜,可以将光伏玻璃、电池片、背板粘接为一体。“虽然胶膜成本在组件总成本中的占比不高,但由于封装具有不可逆性,胶膜性能?对组件寿命和发电效率至关重要。”西北化工销售公司销售事业部技术服务中心高级主管谢昕说。


EVA是生产封装胶膜的关键材料。独山子石化控股的新疆天利石化控股集团有限公司瞄准高端,跨过高VA含量、高熔指、高操作难度“三座大山”,开发生产出“王冠”级EVA光伏膜料TL-V2825。凭借过硬而稳定的质量,该公司的EVA产品全面进入国内一流光伏应用领域,在市场中占据“半壁江山”,既丰富了独山子石化聚烯烃产业结构,又具备了替代进口产品的条件。


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