電氣設備行業耀看光伏第14期——柔性太陽翼成為新趨勢，封裝材料迎來發展奇點.pdf

電氣設備行業耀看光伏第14期——柔性太陽翼成為新趨勢，封裝材料迎來發展奇點。

柔性太陽翼是商業衛星發展的新趨勢

低軌衛星產業進入快速發展階段，海外以 SpaceX 公司“星鏈”計劃為代表，國內也在加快低 軌衛星星座布局。根據 ITU 頻軌協調規則測算，預計 2030-2035 年將迎來通信衛星發射高峰 期，而且太空算力進一步打開市場空間。太陽翼是衛星的主要能量來源，隨著衛星功能逐步增 強，太陽翼的發電功率持續提升，對應的體積和重量不斷增加，這將對衛星的發射和運行帶來 較大的挑戰。太陽翼技術發展趨勢是從剛性走向柔性，與剛性太陽翼相比，柔性太陽翼具有重 量輕、體積小等優勢，有助于大幅降低衛星的發射成本，可減少燃料消耗以及執行更多任務。

柔性太陽翼封裝材料體系迎來新變化

柔性太陽翼的封裝結構大幅簡化，在收攏狀態下基板處于貼合壓緊狀態，收攏體積可以減少至 剛性太陽翼的 1/10 左右，封裝設計時要避免卷曲過程中出現碎裂問題。 典型的柔性基板包含五層對稱結構，中間增強層為玻璃纖維增強復合材料，靠近中間層上下兩 層為膠黏劑層，膠黏劑層外側為 PI 膜，PI 膜外層還有原子氧防護層。PI 膜具有優異的機械性 能、電氣絕緣性能、化學穩定性和抗輻射性能，同時價格也非常昂貴。 蓋板材料技術路線多元，包括 UTG、CPI 膜、贗形玻璃蓋片等。UTG 技術難度較高，要兼顧 抗輻照性能與減重減薄，目前已在中國空間站有應用。CPI 膜優勢在于彎曲半徑比 UTG 更小， 而且可進一步減重 40%以上。贗形玻璃蓋片以高分子聚合物為基體，以微米級鈰摻雜硼硅珠或 熔融石英珠為填充物混合到基體中，可充分利用每種材料的優點。 硅橡膠在航天領域得到了普遍應用，從 1960 年代開始就作為太陽翼的粘結劑，國內也有自研 產品實現了應用，未來要提升與 PI 膜的結合力，同時降低易揮發組分的含量。 互連片用于電路連接，銀的導電性好且極易焊接，已有成熟應用，但抗原子氧能力較弱；鉬與 可伐互連片均具有良好的耐原子氧性能，可通過鍍銀來提高可焊性。此外，導電膠互連技術更 適合柔性太陽翼，無需采用助焊劑作為輔助材料，而且加熱溫度較低。

光伏公司加快產業布局打造新增長點

海外企業占據高端 PI 膜市場，國內企業加速相關產品研發。福斯特擁有電子級 PI 膜生產能力， 規劃向柔性太陽翼領域拓展；鈞達股份投資參股上海星翼芯能科技有限公司，雙方將成立 CPI 膜、CPI 膜與晶硅電池結合產品的生產制造合資企業。國內企業在 UTG 方面已取得突破，成 功研發 0.009 毫米超薄耐高溫光學玻璃，已經實現對下游客戶的批量交付，而且逐步掌握技術 壁壘更高的一次成型技術。國內公司在光伏導電漿料方面處于絕對主導地位，目前在持續關注 太空光伏領域的應用，并且部分產品已經應用在商用衛星太陽翼上。看好太空光伏封裝材料的 投資機會，光伏公司有望憑借前瞻產業布局打造新增長點。