陶瓷覆铜板在光伏发电系统的重要作用

随着2030年碳达峰、2060年碳中和的目标提出，以太阳能光伏发电为主要推动力的新能源时代已经来临。全球光伏产业发展前景广阔，而中国处于光伏产能制造业的前端，形成了全球最完善的光伏产业链，占全球光伏供应能力的80%以上。陶瓷覆铜板在光伏发电系统的“心脏”——光伏逆变器中发挥重要的作用。

1.光伏逆变器是光伏发电系统的心脏

光伏逆变器是连接太阳能光伏电池板和电网之间的电力电子设备，主要功能是将太阳能电池板产生的直流电通过功率模块转换成可以并网的交流电，是太阳能光伏发电系统的“心脏”。

图   光伏逆变器应用示意图

根据国际可再生能源署发布的《全球能源转型：2050 路线图》，以及我国国网能源研究院的研究，经测算到 2050 年全球光伏逆变器市场需求约 1.3 万亿元。我国在电气化加速背景下光伏逆变器市场需求 2030 年前约 1,380 亿元，到 2050 年约 2,620 亿元。

光伏逆变器的可靠性、安全性直接关系太阳能发电系统整体的平稳运行，其转换效率直接影响太阳能光伏发电系统的发电效率，其使用寿命直接关系到光伏发电系统的使用年限，最终影响光伏电站项目的投资收益率。因此，不仅是光伏逆变器生产设计环节上，在光伏逆变器的内部的零部件选材上也有很高的要求。

2.陶瓷覆铜板是可靠稳定的解决方案

光伏逆变器的上游原材料主要为电子元器件（IGBT、电容、电阻、电抗器、PCB 等）、 结构件（机柜、机箱等）和辅助材料，其中，IGBT是光伏逆变器的核心器件，对逆变器的物料成本、失效率、电能转换效率起着决定性作用，占光伏逆变器价值量的15%至20%。

图   IGBT模块

IGBT模块内部结构主要由底板、陶瓷绝缘基板、焊接材料和其他封装材料组成。光伏逆变器要求稳定的输出频率、较小的波形失真度、稳定的输出电压/电流等。为了提高逆变电路的效率，保证逆变器在高温户外长期稳定的工作，延长和提高产品的使用寿命，制造商采用目前较稳定较可靠的陶瓷覆铜板。

  陶瓷覆铜板具有很大的优势：

1、陶瓷覆铜板具有更高的热导率、散热性能良好，能够在户外高低温等恶劣环境下工作，以提高光伏系统的使用寿命；

2、陶瓷覆铜板具有良好的绝缘性和稳定性，耐击穿电压高达20KV/mm，能够瞬间承受高电流、高电压的突变，以保证器件及系统的正常工作；

3、陶瓷覆铜板热膨胀系数低，与芯片的热膨胀系数接近，不会在温差剧变时产生太大变形从而发生线路脱焊、内应力等问题，保护好线路，防止短路。

4、陶瓷覆铜板介电常数低，介质损耗小，信号传输稳定性强。