石墨烯助力光伏產(chǎn)業(yè)鏈邁向完善

　　近年來(lái)，在政策扶持的驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)光伏市場(chǎng)爆發(fā)，光伏發(fā)電成本快速下降，用戶側(cè)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)正在逐步實(shí)現(xiàn)，而光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的內(nèi)生動(dòng)力。利用好石墨烯“黑科技”這種材料將使得我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)獲益無(wú)窮。

　　近日，正信光電科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“正信光電”）宣布石墨烯“黑科技”在光伏組件上首次實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，石墨烯鍍膜等高科技系列產(chǎn)品首次亮相。相較于常規(guī)組件產(chǎn)品，采用石墨烯鍍膜技術(shù)制備的石墨烯高效組件透光率提高到94.3%，組件輸出功率可增加0.5%～1%，其特有的自清潔功能還可減少運(yùn)維費(fèi)用。事實(shí)上，這已不是我國(guó)首個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)線，近期，山東恒力天能新材料科技有限公司（下稱“恒力天能”）太陽(yáng)能項(xiàng)目第一條生產(chǎn)線也已投產(chǎn)。“業(yè)內(nèi)形勢(shì)一片大好。”正信光電總裁王迎春相信，憑借我國(guó)在石墨烯產(chǎn)品上的創(chuàng)新和逐漸形成的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，必將在未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中取得先手。

　　“黑科技”的突破

　　2018年，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)，技術(shù)發(fā)展的主要方向則是如何提高發(fā)電效率和降低成本，而石墨烯鍍膜正是符合光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。“石墨烯最大的特點(diǎn)在于它可將提高玻璃透光率與玻璃自清潔能力融為一體，不會(huì)因提高自清潔性而損失透光率，這為光伏行業(yè)提供了突破性的技術(shù)解決方案，石墨烯鍍膜技術(shù)還為用戶帶來(lái)了發(fā)電效率的提升和運(yùn)維成本的大幅降低。”正信光電技術(shù)質(zhì)量總經(jīng)理王棟介紹說(shuō)。

　　國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究和國(guó)際合作中心原主任李俊峰研究員表示，石墨烯鍍膜技術(shù)特有的自清潔能力可讓終端用戶收獲更多的發(fā)電量，減少組件清洗維護(hù)的成本，降低組件出現(xiàn)熱斑效應(yīng)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。

　　據(jù)王迎春介紹，正信光電已開發(fā)出石墨烯12柵常規(guī)、石墨烯12柵雙玻、石墨烯5柵常規(guī)與雙玻等石墨烯光伏組件，目前公司已初步具備500MW石墨烯鍍膜玻璃組件的配套生產(chǎn)能力，計(jì)劃今年年底產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)大到2GW，2019年底達(dá)到5GW左右。

　　在技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程中，產(chǎn)學(xué)研的深度合作是先進(jìn)技術(shù)快速產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵，據(jù)中科大呂鵬博士介紹，石墨烯鍍膜玻璃技術(shù)是正信光電與中國(guó)科技大學(xué)合作開發(fā)的成果。石墨烯是一種神奇的材料，在太陽(yáng)能領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用前景，玻璃鍍膜技術(shù)只是其中的應(yīng)用之一，也是石墨烯在光伏行業(yè)首個(gè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)。今后雙方還會(huì)在雙面組件背面玻璃、正面玻璃雙面鍍膜以及高效電池等方面展開深入合作，開發(fā)出更多的以石墨烯為核心的高效光伏新產(chǎn)品。

　　中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)呂芳建議，正信光電在石墨烯鍍膜技術(shù)上還要持續(xù)做5方面的探索：優(yōu)化鍍膜配方，使鍍層折射系數(shù)達(dá)到最優(yōu)，進(jìn)一步提升光學(xué)增益和組件功率;研究石墨烯鍍膜工藝，向形成蛾眼結(jié)構(gòu)、納微結(jié)構(gòu)的漸變折射系數(shù)方向努力，制備更好的減反射鍍膜;持續(xù)研究石墨烯氧化或還原態(tài)的性能改變，提升超親水自潔性能;石墨烯改性提升超疏水性能，開發(fā)出適合于干旱缺水地區(qū)的易清潔鍍膜;研究與鈦系光觸媒結(jié)合的技術(shù)，形成更廣泛的光觸媒技術(shù)。

　　光伏行業(yè)的“自我調(diào)整”

　　中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了跌宕起伏、驚心動(dòng)魄的發(fā)展歷程，大浪淘沙，早年創(chuàng)業(yè)的一些光伏企業(yè)如今已經(jīng)破產(chǎn)重組或銷聲匿跡，而留下來(lái)的企業(yè)可謂是業(yè)內(nèi)的佼佼者。業(yè)內(nèi)人士指出，正是這些留下來(lái)的光伏企業(yè)持續(xù)不斷在做創(chuàng)新的事情，才避免了簡(jiǎn)單模仿和盲目擴(kuò)張者的多桀命運(yùn)，行穩(wěn)致遠(yuǎn)到如今。

　　光伏技術(shù)進(jìn)步的最終目標(biāo)歸根到底在于降低光伏發(fā)電度電成本。因此，帶著對(duì)石墨烯的好奇和一個(gè)個(gè)“問(wèn)號(hào)”，中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者進(jìn)行了深入挖掘。不同于社會(huì)上大部分以石墨烯為時(shí)髦概念但并未產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一些公司，正信光電這次推出的新品主要是基于石墨烯鍍膜玻璃與多主柵技術(shù)疊加的新型光伏組件，其性價(jià)比自然是很關(guān)鍵的指標(biāo)。

　　據(jù)了解，目前市場(chǎng)上也有光伏玻璃自清潔技術(shù)，但并未得到普及化應(yīng)用，究其原因，主要在于這種技術(shù)自清潔以犧牲玻璃透過(guò)率為代價(jià)，需要對(duì)常規(guī)玻璃的鍍膜工藝進(jìn)行較大調(diào)整，工藝不成熟、品質(zhì)不穩(wěn)定，成本過(guò)高。正信光電的石墨烯鍍膜

　　工藝與常規(guī)鍍膜玻璃并沒(méi)有很大區(qū)別，并且采用了水相體系鍍膜液，更加環(huán)保，易于推廣。正信光電石墨烯鍍膜玻璃透光率達(dá)到94.3%以上，版面硬度大于3H，通過(guò)超親水性和光觸媒效果雙重保證了玻璃的自清潔效果。

　　多主柵技術(shù)是行業(yè)公認(rèn)的一種性價(jià)比很高的技術(shù)，它不但能提高組件功率，同時(shí)還能大大減少銀漿用量、降低隱裂帶來(lái)的損失。正信光電12主柵技術(shù)在電池圖形設(shè)計(jì)、組件封裝以及生產(chǎn)制程等多方面進(jìn)行創(chuàng)新，電流在細(xì)柵上傳導(dǎo)距離縮短，降低了串聯(lián)電阻、隱裂熱阻以及效率衰減，增加了組件功率和壽命，但綜合生產(chǎn)成本基本沒(méi)有增加。

　　據(jù)王棟介紹，在傳統(tǒng)單、雙玻組件生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，正信光電石墨烯多主柵組件將現(xiàn)有多主柵電池技術(shù)、石墨烯應(yīng)用技術(shù)PERC、N型雙面、黑硅電池工藝等現(xiàn)行前沿技術(shù)相融合，為產(chǎn)業(yè)加速實(shí)現(xiàn)降本增效再添動(dòng)力。

　　產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速

　　不僅石墨烯新產(chǎn)品陸續(xù)落地，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在提速。近期，恒力天能太陽(yáng)能項(xiàng)目第一條生產(chǎn)線投產(chǎn)，這是國(guó)內(nèi)首條全自動(dòng)工業(yè)化量產(chǎn)的石墨烯有機(jī)太陽(yáng)能光電子器件（以下簡(jiǎn)稱“石墨烯OPV”）生產(chǎn)線。在山東力推石墨烯資源高質(zhì)化利用的背景下，這種新型材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用又落下一子。

　　“石墨烯產(chǎn)業(yè)目前的瓶頸，是難以批量生產(chǎn)、價(jià)格高昂，導(dǎo)致原料供應(yīng)不足，下游產(chǎn)品應(yīng)用工業(yè)化量產(chǎn)近乎空白。”美國(guó)恒力國(guó)際控股有限公司（恒力天能母公司）中國(guó)區(qū)執(zhí)行總裁錢東偉坦言，石墨烯OPV僅是恒力天能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的第一步，未來(lái)在下游產(chǎn)品的應(yīng)用上，還有很多方向。

　　“比如，石墨烯RO反滲透膜可以用于提高海水淡化的效率，改善污水處理的效果，用于海上漏油的回收。”錢東偉說(shuō)，“集團(tuán)投資的水處理項(xiàng)目，已經(jīng)與國(guó)內(nèi)有關(guān)港口管理部門合作，將開發(fā)石墨烯海上漏油回收系統(tǒng)。”

　　首條全自動(dòng)量產(chǎn)石墨烯OPV生產(chǎn)線面世了，這意味著一直無(wú)法量產(chǎn)的被稱為“黑金”“新材料之王”的石墨烯產(chǎn)品終于解決了這一世界性的難題。石墨烯憑借其特殊的物理結(jié)構(gòu)和特質(zhì)，在多個(gè)領(lǐng)域都將帶來(lái)革命性的變革，一旦量產(chǎn)必將成為下一個(gè)萬(wàn)億元級(jí)的產(chǎn)業(yè)。

　　石墨烯售價(jià)非常高，目前國(guó)內(nèi)的售價(jià)在2000元/克以上，是黃金價(jià)格的數(shù)倍。另一方面，中國(guó)石墨礦儲(chǔ)量5500多萬(wàn)噸，占全世界的77%左右。業(yè)內(nèi)人士表示：“中國(guó)的石墨烯技術(shù)已經(jīng)逐漸全球領(lǐng)先，無(wú)論是石墨礦原材料還是石墨烯技術(shù)都擁有絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。”