最近, SNEC光伏展在上海举行.
在光伏展上, 有很多碳纤维元素出现, 说明碳纤维作为一种高端的基础材料, 在众多领域有突出的应用.
上图所展示的材料是碳-碳复合材料, 它是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料. 具有低密度(<2.0g/cm3)、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好，以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，是如今在1650℃以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600℃，因此被认为是最有发展前途的高温材料之一。光伏产业中所使用的碳碳复合材料主要是用于制造坩埚，作为熔炼多晶硅或单晶硅的器皿，在氢化炉热场、直拉单晶热场、多晶铸锭炉热场、太阳能电池镀膜等工艺作为关键设备。
以往此类坩埚主要利用高纯石墨制造, 但高纯石墨为国外控制, 而且随着拉硅单晶炉和多晶铸锭炉生产设备的大型化, 石墨材料难以满足. 碳碳复合材料具有可设计性和良好的热物理性能,和石墨热场材料相比,具有非常大的优势.
碳碳复合材料坩埚具有较高的技术含量和难度, 目前国内已经有多家企业突破了技术难关, 具备了生产能力.
碳纤维复合材料的高强高模, 低密度, 在轻量化方面作用明显, 光伏行业也不例外, 如作为硅片支架等.
其他方面, 碳纤维在光伏行业也作为明显.
光伏用的碳纤维刮胶片
光伏电池生产过程中, 丝网印刷的效果将直接影响电池的转换效率, 印刷核心是印刷后银浆的纵横比. 因此对屏幕, 银浆和刮刀的要求越来越高. 目前, 闸线的要求越来越精细, 从最初的60um进入目前的30um, 甚至更细;而碳纤维刮刀的轻量化作用, 可以做到更精细.
上图是碳纤维辊, 可以用于光伏膜的生产, 分切中. 传统的金属辊筒, 自身重量大, 机器启动速度慢, 惯性大, 不仅耗能多, 原料损耗大, 对生产效率也产生一定的影响. 而碳纤维辊具备轻量化, 不易磨损, 压力均匀, 易调节, 高精度等优点.
随着碳纤维及复合材料技术的成熟, 已经人们研究的深入, 碳纤维及复合材料在光伏行业的应用将会越来越多!