石墨烯改性復合材料助力BIPV輕量化發展

圖為BIPV項目

在“雙碳”背景下，光伏建筑一體化（BIPV）作為踐行綠色發展理念、助力建筑業加快實現綠色低碳發展的重要途徑，其發展備受關注。特別是BIPV輕量化發展對于推進可持續建筑、節能減排，以及實現經濟高效等方面都具有重要意義。

石墨烯改性強結構復合材料是一種具有高強度結構的創新材料，可通過物理或化學方法對石墨烯進行表面改性，以推動BIPV輕量化發展。鑫明光（中國）控股集團董事會主席徐飆告訴記者，在BIPV領域，這種復合材料制成的光伏邊框展現出輕質、高強、絕緣、抗PID、耐老化、耐腐蝕、防火、耐高低溫等一系列優異特性。此外，其良好的可設計性、力學性能及耐鹽霧、耐候和耐化學腐蝕性能，使得復合材料邊框在成本考慮以及海上光伏的發展背景下，對金屬邊框的替代趨勢日益顯著。

另外，與傳統邊框相比，石墨烯改性復合材料邊框在多方面展現出明顯優勢。首先，憑借優異的力學性能，這種邊框比鋁輕約30%，強度卻比鋁合金更優，其軸向拉伸強度是鋁合金的7倍以上，進一步增強了邊框的承載能力。此外，石墨烯改性復合材料邊框還具有極佳的耐腐蝕、耐候性能和防塵性能，熱膨脹系數與玻璃相當，有利于組件封裝后長期保持性能穩定。因為石墨烯改性復合材料邊框屬于絕緣材料，用來做光伏組件邊框，不需要增加接地裝置，還可減少電流損失，提升組件的轉換效率1.08%。

圖為石墨烯改性復合材料邊框生產線

除了應用于新能源領域，石墨烯改性強結構復合材料的應用場景還十分廣泛。徐飆認為，無論是汽車制造、軌道交通、海洋牧場、模塊建筑領域，還是國防軍工、無人機、工業設備領域，這種產品都展現出了良好的應用前景。例如，石墨烯改性復合材料軍用防彈板根據防護等級的要求，經特殊配方和工藝制成，具有拆裝方便、防彈比吸能值高等特點，可廣泛用于各種防彈車、裝甲車、艦艇、電池外殼及人體防護。同時，車身采用石墨烯改性強結構復合材料的太陽能電動踏板車，不僅具備高強度、抗沖擊、抗老化、重量輕、造價低等特性，還解決了太陽能板易碎易損壞問題，提高了整體強度。

本刊記者 吳 躍

中國建材雜志新媒體