पवन ऊर्जा ब्लेड के विकास के प्रारंभिक चरण में, छोटे ब्लेड के कारण, लकड़ी के ब्लेड, कपड़े की चमड़ी वाले ब्लेड, स्टील बीम ग्लास फाइबर चमड़ी वाले ब्लेड, एल्यूमीनियम मिश्र धातु ब्लेड आदि होते हैं। जैसे-जैसे ब्लेड बड़े की दिशा में विकसित होते हैं- पैमाने के विकास, मिश्रित सामग्री ने धीरे-धीरे अन्य सामग्रियों को बदल दिया है। बड़े ब्लेड के लिए उपलब्ध एकमात्र सामग्री।
मिश्रित सामग्रियों के फायदों में से एक जो अन्य एकल सामग्री से मेल नहीं खा सकता है वह है इसकी डिजाइन क्षमता। एकल परत की दिशा को समायोजित करके, इस दिशा में आवश्यक शक्ति और कठोरता प्राप्त की जा सकती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि संरचना के विभिन्न विरूपण रूपों को जोड़ने के लिए सामग्रियों की अनिसोट्रॉपी का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, झुकने और मरोड़ युग्मन के कारण, संरचना मुड़ जाती है जब केवल झुकने का क्षण लागू होता है।
अतीत में, ब्लेड का क्रॉस-सेक्शन युग्मन प्रभाव डिजाइनरों के लिए सिरदर्द था, और डिजाइन इंजीनियरिंग ने युग्मन घटना को खत्म करने के लिए हर तरह की कोशिश की। लेकिन विमानन क्षेत्र में, लोगों ने विंग के प्रदर्शन में सुधार के लिए मिश्रित सामग्री के झुकने-मरोड़ युग्मन और तनाव-कतरनी युग्मन प्रभाव का उपयोग करना शुरू कर दिया। ब्लेड पर, झुकने और मरोड़ युग्मन को प्रेरित करने की डिजाइन अवधारणा ब्लेड के एरोइलास्टिक विरूपण को नियंत्रित करती है, जो कि एरोएलास्टिक सिलाई है। एरोएलास्टिक कटिंग के माध्यम से, ब्लेड का थकान भार कम हो जाता है और बिजली उत्पादन को अनुकूलित किया जाता है।
ग्लास फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (FRP) आधुनिक पंखे के ब्लेड के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली मिश्रित सामग्री है। इसकी कम कीमत और उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ, एफआरपी बड़े प्रशंसक ब्लेड सामग्री की प्रमुख स्थिति पर कब्जा कर लेता है। हालांकि, जैसे-जैसे ब्लेड धीरे-धीरे बड़े होते जाते हैं, हवा के पहिये का व्यास 120 मीटर से अधिक हो गया है, सबसे लंबा ब्लेड 61.5 मीटर तक पहुंच गया है, और ब्लेड का वजन 18 टन तक पहुंच गया है। यह सामग्री की ताकत और कठोरता पर अधिक कठोर आवश्यकताओं को रखता है। ऑल-ग्लास फाइबर प्रबलित प्लास्टिक ब्लेड अब बड़े पैमाने पर और हल्के ब्लेड की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। कार्बन फाइबर या अन्य उच्च शक्ति वाले फाइबर तब ब्लेड के स्थानीय क्षेत्र में लागू होते हैं, जैसे कि NEGMiconNM82.40m लंबे ब्लेड, LM61.5m लंबे ब्लेड सभी उच्च तनाव वाले क्षेत्रों में कार्बन फाइबर का उपयोग करते हैं। जैसे-जैसे ब्लेड बढ़ते हैं, कठोरता धीरे-धीरे महत्वपूर्ण हो गई है और नई पीढ़ी के मेगावाट-वर्ग के ब्लेड के डिजाइन की कुंजी बन गई है।
कार्बन फाइबर के उपयोग ने पवन टरबाइन ब्लेड की कठोरता में बहुत सुधार किया है, लेकिन अपना वजन नहीं बढ़ाया है। Vestas V903.OMW मॉडल के लिए 44m श्रृंखला ब्लेड के मुख्य बीम पर कार्बन फाइबर का उपयोग करता है। ब्लेड का वजन केवल 6t है, जो V802MW, 39m ब्लेड के वजन के समान है। संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में शोध रिपोर्टों में बताया गया है कि कार्बन फाइबर युक्त लोड-बेयरिंग ग्लास फाइबर लैमिनेट मेगावाट-श्रेणी के ब्लेड का एक बहुत प्रभावी विकल्प है। ईसी द्वारा वित्त पोषित अनुसंधान परियोजना में, यह बताया गया है कि 120 मीटर व्यास पवन टरबाइन के ब्लेड में कार्बन फाइबर का उपयोग प्रभावी रूप से समग्र आत्म-वजन को 38% तक कम कर सकता है और डिजाइन लागत को 14% तक कम कर सकता है। हालांकि, कार्बन फाइबर महंगा है, जो पंखे के ब्लेड पर इसके उपयोग को बहुत सीमित करता है।
आज, कार्बन फाइबर उद्योग अभी भी हल्के, अच्छी संरचना और उड्डयन अनुप्रयोगों के लिए उच्च वर्धित मूल्य के साथ थर्मल गुणों के विकास पर केंद्रित है। हालांकि, कई शोधकर्ता साहसपूर्वक भविष्यवाणी करते हैं कि कार्बन फाइबर का अनुप्रयोग धीरे-धीरे बढ़ेगा। पवन ऊर्जा की लागत-प्रभावशीलता कार्बन फाइबर के उपयोग के तरीके पर निर्भर करेगी। यदि भविष्य में बड़ी संख्या में ग्लास फाइबर को बदलना है, तो प्रतिस्पर्धी होने के लिए कम कीमत आवश्यक है।