隨著2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的目標(biāo)提出，以太陽能光伏發(fā)電為主要推動(dòng)力的新能源時(shí)代已經(jīng)來臨。全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，而中國處于光伏產(chǎn)能制造業(yè)的前端，形成了全球最完善的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，占全球光伏供應(yīng)能力的80%以上。陶瓷覆銅板在光伏發(fā)電系統(tǒng)的“心臟”——光伏逆變器中發(fā)揮重要的作用。
1.光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的心臟
光伏逆變器是連接太陽能光伏電池板和電網(wǎng)之間的電力電子設(shè)備，主要功能是將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電通過功率模塊轉(zhuǎn)換成可以并網(wǎng)的交流電，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的“心臟”。
圖 光伏逆變器應(yīng)用示意圖
根據(jù)國際可再生能源署發(fā)布的《全球能源轉(zhuǎn)型：2050 路線圖》，以及我國國網(wǎng)能源研究院的研究，經(jīng)測算到 2050 年全球光伏逆變器市場需求約 1.3 萬億元。我國在電氣化加速背景下光伏逆變器市場需求 2030 年前約 1,380 億元，到 2050 年約 2,620 億元。
光伏逆變器的可靠性、安全性直接關(guān)系太陽能發(fā)電系統(tǒng)整體的平穩(wěn)運(yùn)行，其轉(zhuǎn)換效率直接影響太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，其使用壽命直接關(guān)系到光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用年限，最終影響光伏電站項(xiàng)目的投資收益率。因此，不僅是光伏逆變器生產(chǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上，在光伏逆變器的內(nèi)部的零部件選材上也有很高的要求。
2.陶瓷覆銅板是可靠穩(wěn)定的解決方案
光伏逆變器的上游原材料主要為電子元器件（IGBT、電容、電阻、電抗器、PCB 等）、 結(jié)構(gòu)件（機(jī)柜、機(jī)箱等）和輔助材料，其中，IGBT是光伏逆變器的核心器件，對(duì)逆變器的物料成本、失效率、電能轉(zhuǎn)換效率起著決定性作用，占光伏逆變器價(jià)值量的15%至20%。
圖 IGBT模塊
IGBT模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由底板、陶瓷絕緣基板、焊接材料和其他封裝材料組成。光伏逆變器要求穩(wěn)定的輸出頻率、較小的波形失真度、穩(wěn)定的輸出電壓/電流等。為了提高逆變電路的效率，保證逆變器在高溫戶外長期穩(wěn)定的工作，延長和提高產(chǎn)品的使用壽命，制造商采用目前較穩(wěn)定較可靠的陶瓷覆銅板。
1、陶瓷覆銅板具有更高的熱導(dǎo)率、散熱性能良好，能夠在戶外高低溫等惡劣環(huán)境下工作，以提高光伏系統(tǒng)的使用壽命；
2、陶瓷覆銅板具有良好的絕緣性和穩(wěn)定性，耐擊穿電壓高達(dá)20KV/mm，能夠瞬間承受高電流、高電壓的突變，以保證器件及系統(tǒng)的正常工作；
3、陶瓷覆銅板熱膨脹系數(shù)低，與芯片的熱膨脹系數(shù)接近，不會(huì)在溫差劇變時(shí)產(chǎn)生太大變形從而發(fā)生線路脫焊、內(nèi)應(yīng)力等問題，保護(hù)好線路，防止短路。
4、陶瓷覆銅板介電常數(shù)低，介質(zhì)損耗小，信號(hào)傳輸穩(wěn)定性強(qiáng)。
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