近年來，因潛力巨大、適用行業(yè)寬廣等一系列原因，石墨烯技術(shù)不僅逐步走入了大眾視野，也在我國(guó)掀起了一股資本“淘金”熱潮。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年中國(guó)石墨烯行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2018年3月全國(guó)各地有21家在建或已建成的石墨烯研究院或產(chǎn)業(yè)基地，包括常州、無錫、重慶、北京、青島等先發(fā)城市，地方政府的相關(guān)財(cái)政資金也有望在未來幾年達(dá)到千億規(guī)模。

石墨烯是“碳材料家族”中的一員，是由一個(gè)個(gè)碳原子在平面內(nèi)按照六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)排列形成的一種層狀材料。由于其厚度只有一個(gè)碳原子的大小，約為0.34納米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的二十萬分之一，是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最薄的材料，石墨烯也被稱作是一種二維材料。此外，石墨烯導(dǎo)電性能非常強(qiáng)大，它的電子運(yùn)行速度能夠達(dá)到1000千米/秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度。在2016年的一場(chǎng)交易博覽會(huì)上，一款石墨烯充電寶僅需10分鐘就可充滿6000mAh的電量，博得業(yè)界廣泛關(guān)注。不過目前，石墨烯相關(guān)工藝與技術(shù)設(shè)備尚不夠成熟，距離規(guī)模化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用仍存在著一定的差距。

“石墨烯之父”、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆曾提出：“沒有量化生產(chǎn)，試驗(yàn)性材料將不會(huì)有生命力”。石墨烯如何形成產(chǎn)業(yè)鏈，惠及千家萬戶，也成了全球研發(fā)和產(chǎn)業(yè)界的重要課題。

令人欣喜的是，我國(guó)光伏企業(yè)已在石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面走在了前列。3月26日，國(guó)內(nèi)新三板掛牌上市的最大光伏發(fā)電企業(yè)正信光電在北京舉辦了以“G12變革時(shí)代”為主題的正信光電石墨烯系列產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，并正式推出了石墨烯12柵常規(guī)、石墨烯12柵雙玻組件、石墨烯5柵常規(guī)與雙玻組件等系列新品。

據(jù)介紹，通過石墨烯膜層的應(yīng)用，不僅增加了玻璃本身的透光性能，而且石墨烯表面的超親水特性也賦予了光伏玻璃自清潔功能。正信光電技術(shù)質(zhì)量總經(jīng)理王棟表示：“在電站項(xiàng)目運(yùn)行過程中，多種因素都會(huì)影響到電站的實(shí)際發(fā)電量，例如積灰、積雪、失配損失、遮陰與線損等各類復(fù)雜因素，其中積灰是影響到光伏電站發(fā)電量的一個(gè)主要因素。在干燥的沙漠地區(qū)，工廠集中地區(qū)和建筑施工密集地區(qū)尤為嚴(yán)重。經(jīng)評(píng)估，嚴(yán)重的玻璃積灰會(huì)影響組件35%的功率輸出，正常使用情況下，得到及時(shí)清理的光伏系統(tǒng)或使用自清潔組件的系統(tǒng)可以多發(fā)電3%-5%(區(qū)域不同會(huì)存在一定的差異)。”

另一方面，自清潔組件因其高超的親水性具有相當(dāng)可觀的“錢景”。目前，太陽(yáng)能光伏電站往往采用定期人工清洗的方式清潔光伏板表面。這種清洗方式操作規(guī)范難以統(tǒng)一，容易造成電池片隱裂、組件表面存在殘留水漬等問題，且人工成本高，增加運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)。在清潔成本方面，按照業(yè)內(nèi)人士的估計(jì)，一座裝機(jī)容量為50兆瓦的光伏發(fā)電廠，所需的清潔維護(hù)費(fèi)用可能高達(dá)每年100萬元。這也進(jìn)一步激發(fā)了正信光電加大對(duì)石墨烯自清潔組件的研發(fā)動(dòng)力。

針對(duì)石墨烯鍍膜玻璃的自清潔性能，正信光電研發(fā)團(tuán)隊(duì)也進(jìn)行了專門的戶外模擬測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，石墨烯鍍膜玻璃擁有卓越的超親水效果，它可以讓玻璃表面的積灰快速與雨水帶走，且沒有污水水漬殘留，并讓玻璃表面保持長(zhǎng)久的清潔效果，以此大大提升了光伏組件的發(fā)電水平。

經(jīng)權(quán)威第三方測(cè)試實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)苛測(cè)試，由正信光電研發(fā)的規(guī)格為300mm*300mm*3.2mm的石墨烯鍍膜玻璃已成功通過該第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的權(quán)威認(rèn)證。這也是正信光電在石墨烯光伏發(fā)電技術(shù)上產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上的重要里程碑。

據(jù)了解，石墨烯鍍膜玻璃技術(shù)是正信光電與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合作開發(fā)的成果。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)呂鵬博士則指出：“產(chǎn)學(xué)研的深度合作是先進(jìn)技術(shù)快產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵，石墨烯是一種神奇的材料，在太陽(yáng)能領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，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，我們還會(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化合作，開發(fā)出更多以石墨烯為核心的光伏組件和高效電池新產(chǎn)品。”

王棟稱：“當(dāng)前，PERC、黑硅、N型等電池技術(shù)在領(lǐng)跑者基地內(nèi)都有高比例應(yīng)用，這無疑促進(jìn)了前沿技術(shù)產(chǎn)品的快速產(chǎn)業(yè)化。而我們最新研發(fā)的石墨烯玻璃還可以通過工藝的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波段的光線的增透效果，與電池PERC技術(shù)、黑硅技術(shù)相得益彰，可顯著提升組件的發(fā)電水平。同時(shí)，石墨烯玻璃可以使用在常規(guī)組件、雙玻組件等產(chǎn)品中，效果同樣優(yōu)秀。今后，伴隨石墨烯相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的日臻成熟，它必將與各類產(chǎn)業(yè)深度融合，為行業(yè)發(fā)展提供突破性的技術(shù)方案。”

按照正信光電公布的技術(shù)路線規(guī)劃，目前，該公司石墨烯鍍膜玻璃初步具備了500MW組件的配套生產(chǎn)能力，計(jì)劃到今年年底產(chǎn)能有望進(jìn)一步擴(kuò)大到2GW。到2019年底，產(chǎn)能擴(kuò)大到5GW左右。