2023年光伏逆变器的导热灌封胶前景需求，氧化铝导热填料作用

文章出处：常见问题责任编辑：东莞东超新材料科技有限公司发表时间：2023-06-20

　　在双碳政策和光伏发电成本持续下降等因素推动下,全球光伏组件产量和新增装机量正在快速增长。而有机硅胶作为光伏行业重要辅助材料之一，将迎来广阔市场空间，而这也将为导热粉体带来更大的发展机遇。

光伏逆变器的功能是将光伏发电系统产生的直流电通过电力电子技术转换为生活所需的交流电，是光伏太阳能发电系统最重要的核心部件之一。逆变器运行时，电感器件发热量大，且长期处于高温工作环境，若热量得不到及时扩散，会导致温度升高，一旦超过额定使用温度，电子器件性能发生衰减，运行稳定性差，严重时会缩短电子器件的寿命。光伏逆变器电感器件，如何实现高效散热呢？

光伏硅胶市场容量
根据SMM/国家能源局数据，1GW光伏装机量将消耗1200-1500吨有机硅胶，2022年全球光伏装机量达250GW，对应消耗约30-37.5万吨光伏胶，截止2022年国内光伏胶企业产能17.08万吨，23年预计新增8万吨，2023年预计国际新增350GW光伏装机量，预计将会为光伏硅胶带来42-52.5万吨市场，前景广阔。

光伏硅胶作用
光伏硅胶主要用于粘接、密封层压好的玻璃光伏组件，粘接边框与玻璃、接线盒与背板，逆变器等，起到密封和连接作用。根据使用位置的不同，硅胶可分为密封胶和灌封胶。密封胶使用在边框卡槽内和接线盒与背板底部，灌封胶一般用于接线盒、逆变器内部，主要作用是保护内部电路。

由于应用环境的特殊性，光伏硅胶除了具有良好的电气、机械、耐热、耐腐蚀和耐候等性能外，还需具备一定的导热能力。这是因为，太阳能光伏组件本身含有高密度封装的电子元器件，外部又饱受太阳照射升温，组件内部容易积聚大量的热量，亟需解决电子组件的热管理问题和电气老化可靠性问题。常用导热界面材料作为热传递媒介为光伏组件实现高效的热管理。例如，接线盒和逆变器盒等采用导热灌封硅胶密封，利用其将内部的芯片、开关管（IGBT、MOSFET）、电感、变压器等元件浇注成一个整体，既可保护内部电子元件不受潮气、灰尘等侵害，又可以为内部电子实现良好的散热。

光伏导热灌封硅胶的制备

光伏导热灌封硅胶主要由基础聚合物、导热粉体、交联剂、催化剂、偶联剂及固化促进剂等组成。其中导热粉体是光伏电子组件实现高效散热的关键。

常用的导热粉体有氧化铝、氧化镁、氧化锌等，价格适宜，具有良好的绝缘性、热稳定性及导热率。然而，其与有机硅油相容性差，增稠严重，导致灌封硅胶粘度高、流动性差，易出现板结、结块等问题，难以为光伏组件实现良好的密封以及高效的散热。因此，需要对导热粉体进行特殊处理。

一般采用有机硅导热灌封胶来提升传热效率，并要求导热灌封胶具有高导热、低粘度，长期耐高温变化小等特性，对其他电子器件无干扰。然而随着导热灌封胶的导热系数不断提高，灌封胶的粘度增大，流动性差，使用时很容易出现气泡，影响散热效果。同时，高导热灌封胶的储存稳定性不好，短时间内即会出现明显的沉降现象，粉料板结严重，影响产品的正常使用，还会影响灌封胶的电绝缘性能。

氧化铝导热填料是赋予有机硅灌封胶导热性能的主要材料。生产中常用的导热粉体有氧化铝、氧化镁、氧化锌等，价格适宜，具有较好的绝缘性、热稳定性及导热率。然而，想制备性能优异的导热灌封胶，并不是简单添加以上导热填料就能实现，需要不同类型、不同粒径、不同形貌的导热填料进行组合，必要时还需要对导热粉体进行表面改性。东超新材在功能粉体处理方面已有10+年的经验，公司产品被广泛用于制备导热阻燃灌封胶（有机硅、聚氨酯、环氧体系）、导热硅脂、导热结构胶、导热凝胶（有机硅、聚氨酯、环氧体系）、导热粘接胶等、深受客户青睐。

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