La "tecnología negra" del grafeno beneficiará a la industria fotovoltaica de China

En los últimos años, impulsado por el apoyo de las políticas, el mercado fotovoltaico de China se ha disparado, el costo de la generación de energía fotovoltaica se ha reducido rápidamente y el objetivo del precio del nivel fotovoltaico en línea del lado del usuario se está logrando gradualmente, y la innovación tecnológica de la industria fotovoltaica es la fuerza impulsora endógena para lograr este objetivo. El uso de material de "tecnología negra" de grafeno beneficiará a la industria fotovoltaica de China.

Recientemente, Zhengxin Optoelectronics Technology Co., Ltd. (en lo sucesivo, "Zhengxin Optoelectronics") anunció que la "Tecnología negra" de grafeno se ha industrializado por primera vez en módulos fotovoltaicos, y se han fabricado productos de la serie de alta tecnología como los recubrimientos de grafeno. su debut. En comparación con los productos de componentes convencionales, la transmitancia de los componentes de grafeno de alta eficiencia preparados por la tecnología de recubrimiento de grafeno aumenta al 94,3%, la potencia de salida del componente se puede aumentar entre un 0,5% y un 1% y su función de autolimpieza única se puede reducir. Costos de operación y mantenimiento, de hecho, esta no es la primera línea de la industria del grafeno en China. Recientemente, también se ha puesto en producción la primera línea de producción del proyecto de energía solar Shandong Hengli Tianneng New Material Technology Co., Ltd. (en lo sucesivo, "Hengli Tianneng"). "La situación en la industria es muy buena". Wang Yingchun, presidente de Zhengxin Optoelectronics, cree que con la innovación de los productos de grafeno de China y las ventajas de la cadena industrial, seguramente tomará la delantera en la futura competencia de la industria de alta tecnología.

En 2018, la industria fotovoltaica de China continúa mostrando una tendencia ascendente constante. La dirección principal del desarrollo de la tecnología es cómo mejorar la eficiencia de la generación de energía y reducir los costos. El revestimiento de grafeno es una tecnología avanzada en consonancia con el desarrollo de la tecnología de la industria fotovoltaica. “La característica más importante del grafeno es que puede mejorar la transmisión de luz del vidrio y la capacidad de autolimpieza del vidrio. No perderá la transmitancia de luz debido a la mejora de la propiedad de autolimpieza, lo que proporciona una solución técnica revolucionaria para la industria fotovoltaica. La tecnología de recubrimiento de grafeno también brinda a los usuarios la mejora de la eficiencia de generación de energía y la reducción drástica de los costos de operación y mantenimiento ", dijo Wang Dong, gerente general de Calidad de Tecnología Optoelectrónica de Zhengxin.

El investigador Li Junfeng, ex director del Centro Nacional de Investigación de Estrategias de Cambio Climático y Cooperación Internacional, dijo que la capacidad única de autolimpieza de la tecnología de recubrimiento de grafeno permite a los usuarios finales cosechar más energía, reducir el costo de limpieza y mantenimiento de componentes y reducir el efecto de punto caliente de los componentes. riesgos de.

Según Wang Yingchun, Zhengxin Optoelectronics ha desarrollado módulos fotovoltaicos de grafeno convencional de 12 puertas, grafeno de 12 puertas de doble vidrio, grafeno de 5 puertas convencional y de vidrio doble y otros módulos fotovoltaicos de grafeno. En la actualidad, la compañía ha producido inicialmente planes de capacidad de módulos de vidrio recubiertos de grafeno de 500MW para expandir aún más la capacidad a 2GW para fines de este año, llegando a 5GW para fines de 2019.

En el proceso de innovación tecnológica, la profunda cooperación de la industria, el mundo académico y la investigación es la clave para la rápida aplicación industrial de tecnología avanzada. Según el Dr. Lu Peng de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, la tecnología de vidrio recubierto de grafeno es el resultado de la cooperación entre Zhengxin Optoelectronics y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. El grafeno es un material mágico y tiene una amplia perspectiva de aplicación en el campo de la energía solar. La tecnología de revestimiento de vidrio es solo una de las aplicaciones, y también es la primera tecnología para el grafeno en la industria fotovoltaica en realizar una aplicación industrial. En el futuro, las dos partes cooperarán aún más en el vidrio posterior de los componentes de doble cara, el revestimiento de doble cara en la parte frontal del vidrio y las baterías de alta eficiencia, y desarrollarán nuevos productos fotovoltaicos más eficientes con grafeno como núcleo. .

Lu Fang, Secretario General del Comité Profesional Fotovoltaico de la Sociedad de Energía Renovable de China, sugirió que Zhengxin Optoelectronics debería continuar explorando 5 aspectos de la tecnología de recubrimiento de grafeno: optimizar la formulación del recubrimiento para optimizar el índice de refracción del recubrimiento y mejorar aún más la ganancia óptica y la potencia de los componentes. Estudie el proceso de recubrimiento de grafeno, trabaje duro para formar la estructura de molibdeno y el índice de refracción de gradiente nanoestructurado, y prepare un mejor recubrimiento antirreflectante; Continuar estudiando el cambio de rendimiento del estado de oxidación o reducción del grafeno y mejorar el rendimiento de autolimpieza superhidrófilo. La modificación del grafeno mejora las propiedades superhidrofóbicas, desarrolla un recubrimiento fácil de limpiar adecuado para áreas con escasez de sequía y estudia tecnologías combinadas con fotocatalizadores basados en titanio para formar una gama más amplia de tecnologías fotocatalíticas.

"Autoajuste" en la industria fotovoltaica

La industria fotovoltaica de China ha experimentado altibajos y desarrollos emocionantes. Algunas de las empresas fotovoltaicas que iniciaron su actividad en los primeros años han quebrado y reorganizado o desaparecido, y el resto de empresas son las mejores del sector. Los conocedores señalaron que son estas empresas fotovoltaicas restantes las que están constantemente haciendo cosas innovadoras para evitar el destino de la simple imitación y la expansión ciega, y para lograr la estabilidad hasta ahora.

El objetivo final del avance de la tecnología fotovoltaica es, en última instancia, reducir el costo de la generación de energía fotovoltaica. Por lo tanto, con la curiosidad del grafeno y el “signo de interrogación”, el reportero del China Economic Herald realizó una exploración en profundidad. A diferencia de algunas empresas de la sociedad que utilizan el grafeno como un concepto de moda pero que no se han industrializado, el nuevo producto de Zhengxin Optoelectronics se basa principalmente en los nuevos módulos fotovoltaicos superpuestos por vidrio recubierto de grafeno y tecnología de puerta principal múltiple. Es un indicador muy importante.

Se entiende que también existen tecnologías de autolimpieza de vidrio fotovoltaico en el mercado, pero no se han popularizado. La razón principal es que esta tecnología se autolimpia a expensas de la transmitancia del vidrio, y es necesario comparar el proceso de recubrimiento del vidrio convencional. Gran ajuste, el proceso es inmaduro, la calidad es inestable y el costo es demasiado alto. El proceso de recubrimiento de grafeno de Zhengxin Optoelectronics no es muy diferente del vidrio recubierto convencional, y adopta una solución de recubrimiento del sistema de fase acuosa, que es más amigable con el medio ambiente y fácil de promover. El vidrio de revestimiento de grafeno fotoeléctrico de Zhengxin tiene una transmitancia de luz de más del 94,3% y una dureza de placa de más de 3H. Los efectos superhidrófilos y fotocatalíticos aseguran el efecto autolimpiante del vidrio.

La tecnología de compuerta principal múltiple es reconocida como una tecnología rentable en la industria. No solo mejora la potencia de los componentes, sino que también reduce en gran medida la cantidad de pasta de plata y reduce la pérdida causada por las grietas. La tecnología de red principal Zhengxin Optoelectronics 12 es innovadora en muchos aspectos, como el diseño gráfico de la batería, el empaquetado de componentes y el proceso de producción. La distancia de conducción de la corriente en la puerta fina se acorta, lo que reduce la resistencia en serie, la resistencia térmica y la atenuación de la eficiencia, y aumenta la potencia y la vida útil de los componentes. Sin embargo, el costo total de producción no ha aumentado sustancialmente.

Según Wang Dong, sobre la base del proceso tradicional de producción de módulos de vidrio simple y doble, el módulo de puerta principal múltiple de grafeno fotoeléctrico Zhengxin tendrá tecnología de batería de puerta principal múltiple existente, tecnología de aplicación de grafeno PERC, tipo N de doble cara, negro proceso de batería de silicio, etc. La integración de las tecnologías de vanguardia actuales agregará impulso a la implementación acelerada de la industria de reducción de costos y eficiencia.

Acelerar la industrialización

No solo están surgiendo nuevos productos de grafeno, sino que su proceso de industrialización también se está acelerando. Recientemente, se puso en producción la primera línea de producción del Proyecto de Energía Solar Hengli Tianneng. Esta es la primera línea de producción industrializada en masa totalmente automatizada de dispositivos optoelectrónicos solares orgánicos de grafeno (en lo sucesivo, "grafeno OPV"). En el contexto de la utilización de alta calidad de los recursos de grafeno en Shandong, la aplicación industrial de este nuevo material ha disminuido.

“ El cuello de botella actual en la industria del grafeno es que es difícil de producir en masa y el precio es alto, lo que resulta en un suministro insuficiente de materias primas. La producción en masa industrializada de productos derivados está casi en blanco ”. El director ejecutivo de China Hengli International Holdings Co., Ltd. (empresa matriz de Hengli Tianneng), Qian Dongwei, admite que el grafeno OPV es solo el primer paso en la aplicación de Hengli Tianneng. En el futuro, todavía hay muchas direcciones en la aplicación de productos posteriores.

“ Por ejemplo, la membrana de ósmosis inversa de grafeno RO puede usarse para mejorar la eficiencia de la desalinización del agua de mar, mejorar el efecto del tratamiento de aguas residuales y usarse para la recuperación de derrames de petróleo en el mar”. Qian Dongwei dijo: “El proyecto de tratamiento de agua invertido por el grupo se ha relacionado con China. El departamento de gestión del puerto cooperará para desarrollar un sistema de recuperación de petróleo en alta mar con grafeno ".

Se ha introducido la primera línea de producción totalmente automática de grafeno OPV, lo que significa que los productos de grafeno, que se denominan “oro negro” y “rey de los nuevos materiales”, finalmente han resuelto este problema mundial. El grafeno, con su estructura y características físicas especiales, traerá cambios revolucionarios en muchos campos , una vez que la producción en masa esté destinada a convertirse en la próxima industria del billón de dólares.

El precio del grafeno es muy elevado. En la actualidad, el precio interno está por encima de los 2.000 yuanes / gramo, que es varias veces el precio del oro. Por otro lado, las reservas de mineral de grafito de China son más de 55 millones de toneladas, lo que representa alrededor del 77% del total mundial. Según expertos de la industria, "la tecnología de grafeno de China se ha convertido gradualmente en un líder mundial, y tanto las materias primas de grafito como la tecnología de grafeno tienen voz absoluta".

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