V rané fázi vývoje lopatek větrné energie jsou díky malým lopatkám dřevěné čepele, nože s plátěnou kůží, čepele se skleněnými vlákny potažené ocelovým paprskem, čepele ze slitiny hliníku atd. Jak se lopatky vyvíjejí ve směru velkých v měřítku vývoje, kompozitní materiály postupně nahradily jiné materiály. Jediný dostupný materiál pro velké čepele.
Jednou z výhod kompozitních materiálů, kterým se ostatní jednotlivé materiály nemohou rovnat, je jejich designovatelnost. Úpravou směru jedné vrstvy lze v tomto směru dosáhnout požadované pevnosti a tuhosti. Ještě důležitější je, že anizotropii materiálů lze použít ke spojení různých deformačních forem struktury. Například kvůli ohybové a torzní vazbě je konstrukce zkroucená, když je aplikován pouze ohybový moment.
V minulosti byl spojovací účinek čepele pro návrháře bolest hlavy a konstrukční inženýrství zkoušelo všechny prostředky k odstranění spojovacího jevu. Ale v oblasti letectví začali lidé ke zlepšení výkonu křídla používat spojovací účinek ohybových torzních spojek a tahový smykový spojovací účinek. Konstrukční koncept indukce ohybové a torzní vazby na lopatce ovládá aeroelastickou deformaci čepele, což je aeroelastické krejčovství. Díky aeroelastickému řezání se snižuje únavové zatížení kotouče a optimalizuje se výkon.
Plast vyztužený skelnými vlákny (FRP) je nejčastěji používaným kompozitním materiálem pro moderní lopatky ventilátorů. Díky své nízké ceně a vynikajícímu výkonu zaujímá FRP dominantní postavení u velkých materiálů lopatek ventilátoru. Jak se ale nože postupně zvětšují, průměr větrného kola přesáhl 120 m, nejdelší list dosáhl 61,5 m a hmotnost listu dosáhla 18 t. To klade přísnější požadavky na pevnost a tuhost materiálu. Celoskleněné plastové čepele vyztužené skleněnými vlákny již nemohou splňovat požadavky velkých a lehkých čepelí. Uhlíková vlákna nebo jiná vysokopevnostní vlákna se poté aplikují na místní oblast lopatky, jako jsou lopatky NEGMiconNM 82,40 m dlouhé, lopatky LM61,5 m všechny používají uhlíková vlákna v oblastech s vysokým namáháním. Jak se nože zvyšují, tuhost se postupně stala důležitou a stala se klíčem k návrhu nové generace lopatek třídy MW.
Použití uhlíkových vláken výrazně zlepšilo tuhost lopatek větrných turbín, ale nezvýšilo jeho vlastní hmotnost. Pro model V903.OMW používá Vestas na hlavní paprsek lopatek řady 44m uhlíková vlákna. Hmotnost čepele je pouze 6 t, což je stejné jako hmotnost čepele V802MW, 39 m. Výzkumné zprávy ve Spojených státech a Evropě poukázaly na to, že nosný laminát ze skleněných vláken obsahující uhlíková vlákna je velmi účinnou alternativou k čepelím třídy MW. Ve výzkumném projektu financovaném EK je zdůrazněno, že použití uhlíkových vláken v lopatkách větrné turbíny o průměru 120 m může účinně snížit celkovou vlastní hmotnost o 38% a snížit náklady na konstrukci o 14%. Uhlíková vlákna jsou však drahá, což značně omezuje jeho použití na lopatkách ventilátorů.
Průmysl uhlíkových vláken se dnes stále zaměřuje na vývoj lehkých, dobrých struktur a tepelných vlastností s vysokou přidanou hodnotou pro letecké aplikace. Mnoho vědců však směle předpovídá, že aplikace uhlíkových vláken se bude postupně zvyšovat. Ekonomická účinnost větrné energie bude záviset na způsobu využití uhlíkových vláken. Má -li být v budoucnu vyměněn velký počet skleněných vláken, jsou pro konkurenceschopnost nutné nízké ceny.