光伏行业中的碳碳复合材料

随着国内先进碳基复合材料制备技术的发展，先进碳基复合材料成为降低硅晶体制备成本、提高硅晶体质量的最优选择，正逐步形成在晶硅制造热场系统中对石墨材料部件的升级换代，目前主要应用于单晶拉制炉和多晶铸锭炉的热场材料。

 光伏行业早期以及现阶段的一些中小硅片生产商，大多采用石墨材料构成的热场产品作为晶体生长炉炉体的保温材料。石墨熔点高，导热性和导电性高，并且具有良好的化学稳定性，耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀，因此在高温条件下被广泛用作隔热保温材料。随着直拉炉尺寸的不断增大，以批料加工模式生产的石墨热场产品性价比不断降低。 

先进碳基复合材料的优点：

 1、碳碳复合材料是碳纤维增强碳基体的一类复合材料，其特点是断裂韧性较高，同时具备良好的耐腐蚀性、耐摩擦性。光伏用的碳/碳热场材料产品经过1800℃-2000C的高温热处理，具备良好的耐热冲击性，与石墨相比，性能更优异、寿命更长、综合性价比更高，减少更换部件的次数，从而提高设备利用率，减少维护成本。

 2、可以做得更薄，从而可利用现有设备生产直径更大的单晶产品，节约新设备投资费用。

 3、安全性高，在反复高温热震下不易产生裂纹。

 4、碳碳复合材料具有结构可设计性，通过预制体结构设计和致密化工艺可以制备不同尺寸和形状的碳碳热场材料制品。而石墨需要先制备实心还料，再进行机械加工后形成最终产品。因此，碳碳复合材料相对于石墨而言，无余料浪费，优势较为明显；同时，碳碳复合材料具有功能可设计性，通过制备高、中、低不同密度的碳碳热场材料制品，用以匹配晶体硅生长加热、隔热、承载等不同功能需求，该特性可以有效降低单晶硅的生产能源消耗。

碳碳热场材料有效降低了单晶硅片的生产成本和能源消耗，促进了我国光伏行业的快速健康发展。

碳碳复合材料在光伏行业的应用前景

 碳碳复合材料使用率的增长速度，取决于光伏行业发展速度和石墨部件的替代速度。近年来等静压石墨和碳碳复合材料产品在光伏行业晶硅生产中的占比变化如下表：

 全行业目前的年销售额大概在15-20亿，每年仍在高速增长。虽然国内碳碳材料市场起步比欧美市场晚，但是随着行业竞争力的不断增强，在你追我赶的激烈竞争中，技术也在不断加速革新，与欧美的差距越来越小，大有后来居上的趋势。