在雙碳政策和光伏發電成本持續下降等因素推動下,全球光伏組件產量和新增裝機量正在快速增長。而有機硅膠作為光伏行業重要輔助材料之一，將迎來廣闊市場空間，而這也將為導熱粉體帶來更大的發展機遇。

光伏逆變器的功能是將光伏發電系統產生的直流電通過電力電子技術轉換為生活所需的交流電，是光伏太陽能發電系統最重要的核心部件之一。逆變器運行時，電感器件發熱量大，且長期處于高溫工作環境，若熱量得不到及時擴散，會導致溫度升高，一旦超過額定使用溫度，電子器件性能發生衰減，運行穩定性差，嚴重時會縮短電子器件的壽命。光伏逆變器電感器件，如何實現高效散熱呢？

根據SMM/國家能源局數據，1GW光伏裝機量將消耗1200-1500噸有機硅膠，2022年全球光伏裝機量達250GW，對應消耗約30-37.5萬噸光伏膠，截止2022年國內光伏膠企業產能17.08萬噸，23年預計新增8萬噸，2023年預計國際新增350GW光伏裝機量，預計將會為光伏硅膠帶來42-52.5萬噸市場，前景廣闊。

光伏硅膠作用

光伏硅膠主要用于粘接、密封層壓好的玻璃光伏組件，粘接邊框與玻璃、接線盒與背板，逆變器等，起到密封和連接作用。根據使用位置的不同，硅膠可分為密封膠和灌封膠。密封膠使用在邊框卡槽內和接線盒與背板底部，灌封膠一般用于接線盒、逆變器內部，主要作用是保護內部電路。

由于應用環境的特殊性，光伏硅膠除了具有良好的電氣、機械、耐熱、耐腐蝕和耐候等性能外，還需具備一定的導熱能力。這是因為，太陽能光伏組件本身含有高密度封裝的電子元器件，外部又飽受太陽照射升溫，組件內部容易積聚大量的熱量，亟需解決電子組件的熱管理問題和電氣老化可靠性問題。常用導熱界面材料作為熱傳遞媒介為光伏組件實現高效的熱管理。例如，接線盒和逆變器盒等采用導熱灌封硅膠密封，利用其將內部的芯片、開關管（IGBT、MOSFET）、電感、變壓器等元件澆注成一個整體，既可保護內部電子元件不受潮氣、灰塵等侵害，又可以為內部電子實現良好的散熱。

光伏導熱灌封硅膠的制備

光伏導熱灌封硅膠主要由基礎聚合物、導熱粉體、交聯劑、催化劑、偶聯劑及固化促進劑等組成。其中導熱粉體是光伏電子組件實現高效散熱的關鍵。

常用的導熱粉體有氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，價格適宜，具有良好的絕緣性、熱穩定性及導熱率。然而，其與有機硅油相容性差，增稠嚴重，導致灌封硅膠粘度高、流動性差，易出現板結、結塊等問題，難以為光伏組件實現良好的密封以及高效的散熱。因此，需要對導熱粉體進行特殊處理。

一般采用有機硅導熱灌封膠來提升傳熱效率，并要求導熱灌封膠具有高導熱、低粘度，長期耐高溫變化小等特性，對其他電子器件無干擾。然而隨著導熱灌封膠的導熱系數不斷提高，灌封膠的粘度增大，流動性差，使用時很容易出現氣泡，影響散熱效果。同時，高導熱灌封膠的儲存穩定性不好，短時間內即會出現明顯的沉降現象，粉料板結嚴重，影響產品的正常使用，還會影響灌封膠的電絕緣性能。

導熱填料是賦予有機硅灌封膠導熱性能的主要材料。生產中常用的導熱粉體有氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，價格適宜，具有較好的絕緣性、熱穩定性及導熱率。然而，想制備性能優異的導熱灌封膠，并不是簡單添加以上導熱填料就能實現，需要不同類型、不同粒徑、不同形貌的導熱填料進行組合，必要時還需要對導熱粉體進行表面改性。

審核編輯黃宇