新型涂层可实现光伏板自清洁

据《西班牙人报》网站5月11日报道，灰尘是太阳能发电行业的隐形杀手之一。受周边环境影响，数月积累的一层薄粉尘，就能让光伏板发电效率下降5%至20%。在干旱或荒漠周边区域，效率损耗甚至可达25%以上。

最严重的情况来自鸟类粪便与重度积尘，实验室测试显示，这类污染可令普通光伏板发电损耗高达44%。国际能源署估算，这种表面颗粒物堆积造成的积尘污染，每年给全球光伏行业造成数十亿欧元的经济损失。

研发长效、低成本且环保的解决方案，已成为行业重点攻坚方向。目前，业界已推出机器人清洁系统及多种新型自清洁材料，均可提升光伏板使用效率。

在此研发方向下，科研人员近日研发出一款透明涂层。该涂层有望提升光伏板发电效率、降低运维工作量，同时降低光伏电站运维成本。

苏格兰赫瑞-瓦特大学碳解决方案研究中心能源材料与技术副主管苏德哈加尔·皮奇艾穆图对媒体表示：“粉尘、污渍与鸟类排泄物都会影响太阳能板发电性能。人工清洁可能损坏板面、成本高昂，很多偏远光伏电站还面临后勤运维难题。”

由赫瑞-瓦特大学牵头研发的这款透明涂层，可涂刷在太阳能板玻璃表层，使其具备超疏水特性，即极强的拒水防污性能。

皮奇艾穆图教授详解其工作原理：“我们这款高疏水透明涂层，由一层超薄黏接底漆与疏水二氧化硅纳米颗粒复合而成，材料固化后纳米颗粒可牢牢附着在表面。颗粒形成的微观粗糙结构能锁住表层空气，雨水落在板面会凝成水珠顺势滚落，并带走表面污垢。”

涂层与水珠接触面积极小，只需光伏板轻微倾斜或微风拂过，水珠便可自然滑落。滚落过程中会裹挟带走沉积粉尘，原理如同雨水自动冲刷汽车挡风玻璃，无需人工擦拭清洁。

皮奇艾穆图总结道：“这款涂层经久耐用、透光性良好，具备优异的自清洁性能。”在实际应用中，涂层不会遮挡光照、不减少光伏电池受光量，如同一层隐形涂料，防护同时不影响发电采光。

研发团队的核心原则之一是摒弃全氟和多氟烷基物质(即“永久化学物”)。这类含氟聚合物广泛用于市面疏水涂层，会在自然环境与生物体内持续富集、难以降解。

研发团队最终选用二氧化硅作为替代原料。河南科技大学科学家刘山虎解释说：“二氧化硅储量丰富、成本低廉且环境友好，取材自砂石、石英等常见天然资源。相比含氟聚合物与稀有金属氧化物，它的可持续性优势十分突出。”

这项技术还有一大实用优势，该疏水涂层新旧光伏板均可适配涂刷。已建成的光伏电站、民居屋顶在用太阳能板，无需整体更换设备，就能直接加装这款自清洁涂层实现升级。

目前该项研究已发表于《胶体和表面A辑：物理化学和工程领域》杂志，但距离大规模商用落地仍有不少工作需要推进。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202605/20/50023246.html