在光伏行业竞争日益激烈的今天,如何让太阳能板在恶劣环境中依然保持高效发电,成为各国科研团队关注的焦点。近日,一项由苏格兰、中国和印度研究人员联合开发的创新成果,为这一难题提供了极具潜力的解决方案。
这项突破性技术是一种透明的双层涂层,不仅具备出色的疏水性能,还能有效排斥灰尘和污垢,同时完全不影响光线进入光伏电池。相关研究成果已发表在**学术期刊《胶体与表面A:物理化学与工程方面》上。该涂层由苏格兰赫瑞 - 瓦特大学、中国河南大学和印度维韦卡南德学院的研究团队共同研发,体现了跨国科研合作的强大力量。
赫瑞 - 瓦特大学能源材料与技术中心副主任苏达加尔·皮柴穆图博士指出,灰尘、污垢和鸟类排泄物都会严重影响太阳能板的性能。传统的清洁维护不仅成本高昂,还存在损坏面板的风险,有时甚至面临物流挑战。他们设计的涂层通过结合薄层粘合剂基底和疏水性二氧化硅纳米颗粒,在材料固化后形成微观粗糙表面,这种结构能锁住空气,使水珠迅速凝结并滚落,同时带走表面污垢,实现真正的自清洁效果。
中国河南大学刘善华教授强调,团队特意选择二氧化硅而非含氟聚合物,因为二氧化硅来源于沙子、石英等丰富资源,成本低廉且环境友好。在制造过程中,团队还计划使用绿色氨气替代传统氨气,进一步降低碳排放。这一选择不仅提升了可持续性,也避免了PFAS等有害物质的使用,符合全球环保趋势。
印度维韦卡南德学院桑杰·S·拉特教授表示,提升太阳能板性能将产生巨大的累积效应。尽管过去20年已有多种涂层产品上市,但普遍存在局限性。下一步,团队将在苏格兰的低温多雨环境以及迪拜的沙漠极端条件下进行测试,预计五年内实现产品商业化,甚至可能提前。
该研究得到了中国国家自然科学基金、水污染控制与绿色资源循环利用国家重点实验室、中国石油勘探开发研究院以及印度维韦卡南德学院种子资金计划的支持,显示出多方机构对这一技术的高度认可。
对于中国光伏产业而言,这一技术突破具有重要启示。中国作为全球最大的光伏生产国和应用市场,拥有完整的产业链和强大的制造能力。若能率先将此类自清洁涂层技术整合进现有生产线,不仅能提升国产光伏组件的竞争力,还能在海外市场树立绿色、高效的品牌形象。同时,利用国内丰富的石英砂资源生产二氧化硅涂层,有助于降低原材料成本,增强供应链自主可控能力。未来,随着极端天气频发,具备自清洁功能的光伏组件将成为提升发电效率、降低运维成本的关键技术方向,值得中国企业重点关注和布局。