1、光伏，悄然崛起的能源新貴

在全球能源版圖的宏大變革中，光伏，正以一種不可阻擋之勢，從幕后走向臺前，成為能源舞臺上的耀眼新星。它不再是那個只存在于科研實驗室或小眾領域的概念，而是實實在在地融入到我們生活的方方面面，從屋頂?shù)男⌒桶l(fā)電板，到廣袤沙漠中的巨型光伏電站，光伏正以驚人的速度改變著我們獲取能源的方式。

過去，傳統(tǒng)能源長期占據(jù)主導地位，石油、煤炭等化石能源的燃燒為世界帶來了光明與動力，卻也在不知不覺中給地球帶來了沉重的環(huán)境負擔。如今，在氣候變化的嚴峻挑戰(zhàn)下，清潔能源的發(fā)展成為全球共識，光伏作為其中的佼佼者，憑借其獨特優(yōu)勢脫穎而出。它取之不盡、用之不竭，每一縷陽光都蘊含著無盡的能量；它清潔無污染，在發(fā)電過程中幾乎不產(chǎn)生任何溫室氣體排放，為守護地球的藍天白云貢獻著力量 。

根據(jù)國家能源局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2024年11月，我國太陽能發(fā)電裝機容量已達到約820GW，同比增長46.7%；新增光伏裝機容量達到277.17GW。2024年我國光伏產(chǎn)業(yè)整體運行平穩(wěn)。2024 年 1-10 月，我國光伏產(chǎn)業(yè)運行依舊保持平穩(wěn)態(tài)勢。全國光伏多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量同比增長均超過 20%，光伏電池出口量增長超過 40%。其中，多晶硅環(huán)節(jié)產(chǎn)量約 158 萬噸，同比增長 39.0%；硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)量約 608GW，出口量約 53.2GW；電池環(huán)節(jié)晶硅電池產(chǎn)量約 510GW，出口量約 45.9GW；組件環(huán)節(jié)晶硅組件產(chǎn)量約 453GW，出口量約 205.9GW。這些數(shù)據(jù)不僅展示了我國在光伏領域取得的巨大成就，也反映了全球光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的強勁勢頭。那么，在這些看似簡單的數(shù)字背后，光伏產(chǎn)業(yè)究竟經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？它又蘊含著怎樣的技術奧秘與無限潛力呢？讓我們一起深入探索光伏世界的奇妙之處。

2、政策助力，光伏發(fā)展的堅實后盾

在宏偉的新能源產(chǎn)業(yè)建設藍圖中，我國對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度關注，并通過歷年出臺的眾多政策，尤其是用地政策的動態(tài)調(diào)整，為光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了堅實的基礎。自2007年首次明確光伏建設應主要布局在沙漠、戈壁、荒地等非耕用土地以來，我國光伏用地政策經(jīng)歷了從促進發(fā)展到政策收緊，再到多方面綜合完善的演變過程。

2007年，光伏建設的用地政策為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，經(jīng)過第一、二批光伏特許示范項目的建設，光伏發(fā)電項目發(fā)展首次提速，用地政策也得到了進一步的明確。2013年，政策適度放開，積極探索采用租賃國有未利用土地等供地方式，顯著降低了工程前期投入成本，簡化了程序，并初步完善了光伏發(fā)電的建設管理。2014年，政策進一步鼓勵光伏發(fā)展與農(nóng)戶扶貧、新農(nóng)村建設、農(nóng)業(yè)設施緊密結合，拓寬了光伏建設的適用地范圍。然而，隨著環(huán)境保護和耕地保護要求的提高，2015年用地政策開始收緊，對光伏項目用地管理進行了明確分類，并在環(huán)境保護方面完善規(guī)范，嚴禁在生態(tài)敏感區(qū)域進行光伏建設。2017至2018年，繼續(xù)對光伏在農(nóng)業(yè)用地上的建設做出嚴格限定，以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的平衡。

2021年起，隨著光伏產(chǎn)業(yè)逐漸走向成熟，用地政策進入多方面綜合完善的新階段。光伏用地性質(zhì)被細致分類界定，2022年推出5項政策，在協(xié)同管理、環(huán)保合規(guī)、用地限制、項目審批等方面進行全面規(guī)范，為光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了堅實的土地政策保障。

除了用地政策，綜合政策在引導我國光伏產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展方面也發(fā)揮著不可或缺的作用。綜合政策致力于制定相關標準，明確未來發(fā)展方向，為光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了全方位的指導。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，我國通過政策鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入，提高技術水平，推動產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴張。隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，政策重點逐漸轉向優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構、提高產(chǎn)業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。例如，出臺相關標準規(guī)范，引導企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的光伏產(chǎn)品，推動光伏產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化方向發(fā)展。同時，綜合政策還注重加強光伏產(chǎn)業(yè)與其他相關產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，促進光伏技術在建筑、交通、農(nóng)業(yè)等領域的廣泛應用，拓展光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。通過這些綜合政策的引導，我國光伏產(chǎn)業(yè)得以在正確的軌道上穩(wěn)步前行，不斷取得新的突破和成就。

3、技術創(chuàng)新，光伏前行的核心動力

3.1組件封裝，性能升級

在光伏技術的創(chuàng)新征程中，組件封裝技術的升級至關重要。復合材料在光伏組件封裝中扮演著關鍵角色，其性能直接關系到光伏組件的使用壽命和發(fā)電效率 。在實際應用中，濕氣和紫外線等外界因素對光伏電池的損害不容忽視。例如，在潮濕的環(huán)境中，水汽可能會侵蝕光伏電池，導致其內(nèi)部電路短路，從而降低發(fā)電效率；而長期暴露在紫外線輻射下，電池的材料性能會逐漸退化，縮短使用壽命。

為了應對這些挑戰(zhàn)，高性能的復合材料封裝材料應運而生。這些材料具有良好的透光性，能夠確保充足的光線穿透，使光伏電池充分吸收光能，提高光電轉換效率。同時，它們還具備卓越的耐候性，能夠在各種惡劣的氣候條件下保持穩(wěn)定的性能，有效抵御紫外線的侵蝕，防止材料老化。此外，絕緣性能也是封裝材料的重要特性，它可以避免電池漏電，保障光伏組件的安全運行。通過使用這些高性能的復合材料封裝材料，光伏組件的使用壽命得到了顯著延長，為光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。

3.2支架制造，優(yōu)勢凸顯

在光伏支架制造領域，復合材料支架展現(xiàn)出了諸多傳統(tǒng)金屬支架所不具備的優(yōu)勢。重量輕是復合材料支架的一大顯著特點。與傳統(tǒng)金屬支架相比，復合材料支架的重量大幅減輕，這使得在運輸和安裝過程中更加便捷，能夠有效降低人力成本和運輸成本。在一些偏遠地區(qū)或交通不便的場所，輕量化的支架更容易運輸和安裝，大大提高了施工效率。

復合材料支架還具有出色的耐腐蝕性能。在沙漠、沿海等惡劣環(huán)境地區(qū)，傳統(tǒng)金屬支架容易受到風沙、海水的侵蝕，導致生銹、損壞，需要頻繁進行維護和更換。而復合材料支架能夠有效抵抗這些侵蝕，減少維護成本，提高光伏電站的運行穩(wěn)定性。以某沙漠地區(qū)的大型光伏電站為例，采用復合材料光伏支架后，經(jīng)過多年的運行，支架依然保持良好的性能，沒有出現(xiàn)明顯的腐蝕和損壞現(xiàn)象，為電站的長期穩(wěn)定運行提供了可靠保障。

成本低也是復合材料支架的一大優(yōu)勢。隨著生產(chǎn)技術的不斷進步和規(guī)模化生產(chǎn)的實現(xiàn)，復合材料支架的制造成本逐漸降低，其性價比優(yōu)勢日益凸顯。在滿足光伏電站對支架性能要求的同時，能夠為投資者節(jié)省成本，提高項目的經(jīng)濟效益。

3.3邊框技術，標準嚴格

復合材料光伏邊框的標準制定對于確保其性能和質(zhì)量至關重要。在國際上，通常參照 ISO、ASTM、IEC、EN 等組織的標準 。例如，ISO527 系列標準可以指導拉伸性能的測試，通過對邊框材料進行拉伸試驗，能夠準確評估其在受力情況下的性能表現(xiàn)，確保邊框在實際使用中不會輕易斷裂。ASTMD7264/D7264M 適用于檢驗復合材料邊框的彎曲屬性，通過模擬邊框在不同彎曲條件下的情況，判斷其是否能夠滿足實際應用中的彎曲要求，保證邊框在安裝和使用過程中不會因彎曲而變形。

IEC61215 系列標準雖主要針對晶硅光伏模塊的設計與驗證，但也包含邊框性能要求，該標準從多個方面對光伏邊框進行規(guī)范，確保其與光伏模塊的整體性能相匹配。EN13706 標準規(guī)定了復合材料型材的制造和性能要求，對復合材料邊框的生產(chǎn)過程和最終性能都提出了明確的指標。UL1703 標準專門針對光伏模塊及其中包含的邊框等，對其安全性和可靠性進行嚴格 把控。

在國內(nèi)，我國拉擠型材國家標準《GB/T31539 結構用纖維增強復合材料拉擠型材》對復合材料光伏邊框有統(tǒng)領和規(guī)范作用，但該標準相對較為通用。為了更好地適應光伏邊框的特殊需求，新標準的制定需要增加對光伏邊框的燃燒性能、環(huán)境耐久性、載荷方面的規(guī)范。同時，《JC/T941 門窗用玻璃纖維增強塑料拉擠型材》及相關纖維增強塑料試驗標準，也為光伏邊框標準的制定提供了重要參考。通過嚴格遵循這些國內(nèi)外標準，能夠有效保障復合材料光伏邊框的質(zhì)量和性能，推動光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

此外，中國科學院化學研究所研究員馬永梅與重慶國際復合材料股份有限公司合作開發(fā)的“尼龍基熱塑性連續(xù)玻璃纖維拉擠太陽能邊框”通過德國萊茵測試，獲得全球首張認證證書。該技術展現(xiàn)了中國太陽能行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新能力，有助于全球能源結構優(yōu)化。該技術采用原位反應尼龍拉擠成型工藝，其材料具有優(yōu)異的耐候性和機械性能，輕量化和可回收特性使其在環(huán)保和經(jīng)濟性方面具有明顯優(yōu)勢。在光伏行業(yè)競爭日益劇烈的當下，采用復合材料邊框進行對沖，可以緩解光伏組件的價格壓力。原位反應尼龍拉擠成型較傳統(tǒng)的聚氨酯拉擠邊框更具成本優(yōu)勢，而且熱塑性尼龍更符合低碳、綠色的新發(fā)展理念。 

4、未來展望

展望未來，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景一片光明。在技術創(chuàng)新方面，光伏電池的轉換效率將不斷提高，成本將持續(xù)降低。例如，鈣鈦礦太陽能電池等新型技術的研發(fā)取得突破，有望大幅提高光電轉換效率，進一步推動光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。從市場規(guī)模來看，隨著全球對清潔能源的需求持續(xù)增長，光伏裝機容量將繼續(xù)攀升。無論是在大型地面電站，還是分布式光伏發(fā)電領域，光伏都將迎來更廣闊的發(fā)展空間。在應用領域，光伏與建筑一體化（BIPV）、光伏制氫等新興應用場景將不斷涌現(xiàn)，為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。