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近日，Omnexus咨詢公司發(fā)布了一份有關光伏塑料技術創(chuàng)新及商機的報告。該報告指出在過去的二十年里，光伏（PV）已經(jīng)從純利基市場的小規(guī)模應用發(fā)展成為主流的發(fā)電來源。光伏發(fā)電是繼水電和風力發(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，累計光伏發(fā)電容量至少達到178千兆瓦（GW），足以供應全球電力需求的1%。2015年，預計全球光伏發(fā)電量將增加55千兆瓦，裝機容量也將實現(xiàn)翻倍增長，在2019年達到500千兆瓦。

中國、日本光伏市場迅猛發(fā)展

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

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

南北美洲市場的裝機容量首次與歐洲市場持平，達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經(jīng)濟強勁增長。

就累積容量而言，歐洲仍然是最發(fā)達的地區(qū)，達打88千兆瓦，約為全球市場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)部組件提供了保護屏障。前膜的品質(zhì)要求較為嚴格，必須達到低水蒸汽滲透性、優(yōu)質(zhì)抗紫外線性能和可見光透過度高，使用壽命長達25年，并在某些情況下，能增加機械碰撞強度。

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計。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發(fā)電系統(tǒng)。如專門為LXCPV（（Low concentration-X， Crystalline silicon PhotoVoltaic））設計的聚合物多層光學膜“Cool Mirror”只反射對太陽能電池和紅外線傳輸有用的波長的光，Siltrust透明有機硅密封劑技術能確保光伏組件在惡劣的室外環(huán)境下長期持久性能，從而提高光的轉(zhuǎn)化率。Tedlar薄膜、PET薄膜和獨特的擠壓涂布粘結層構成的TPNext專利層壓板，則能起到保護電池背板的作用。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在光吸收中，正負荷電子的強烈相吸限制了有機太陽能電子的效率，因此正負電荷的分離能夠?qū)崿F(xiàn)高效的有機光伏電池。同時，通過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，也能提高太陽能電池的效率。

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

光伏太陽能應用

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

比利時的首臺太陽能發(fā)電火車，通過在Antwerp公路沿線的高速鐵軌上的一段2.1 英里長隧道頂部安裝16000塊太陽能光伏電子板來實現(xiàn)供電。

印度鐵路也通過在火車頂部安裝太陽能電池來實現(xiàn)非交流電Rewari-Sitapur客運列車的電源供應。

結論

總之，到2020年，光伏發(fā)電因其成本價格優(yōu)勢，將占據(jù)全球發(fā)電市場的重要份額。從2010到2015年，全球光伏發(fā)電的平均模塊價格每年下降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)率和競爭力是促使光伏發(fā)電市場逐漸成熟的動力。光伏發(fā)電不可缺少的光伏塑料也將迎來美好的春天。