太阳能电池板高性能自清洁涂层的研究进展

李聪ａ,ｂ,郑玉峰ａ,王浩宇ａ,李宜航ａ,陈荐ａ,ｂ（长沙理工大学ａ. 能源与动力工程学院, ｂ. 电网防灾减灾全国重点实验室）

摘要：太阳能电池长期在户外运行,尘埃、污垢和其他污染物易在电池表面形成堆积,从而降低系统的发电效率。传统的清洁方式成本高且易损伤光伏板,自清洁涂层能使电池板长期保持清洁状态,对太阳能电池板的高效率运行和长寿命服役具有重要意义,已经成为太阳能领域的研究热点之一。本文较为全面地梳理了太阳能电池面板自清洁涂层相关方面的研究,介绍了电池板表面的灰尘特性,分析了灰尘堆积对电池板使用寿命的影响,详细综述了超疏水和超亲水２ 种自清洁涂层的制备方法及其自清洁性能的相关研究进展,对比了２ 种自清洁涂层的使用效果和应用场景,并对其自清洁机理进行了阐述,发现在不同的地域,太阳能电池表面灰尘的组成成分均有所差异,光伏板表面的灰尘堆积率和黏附接触力主要受灰尘粒径大小的影响,灰尘堆积会减少电池板的使用寿命,超亲水和超疏水性涂层均可以长期保持太阳能电池板表面的清洁,都能有效提升电池板的输出功率。

关键词：灰尘特性；太阳能电池板；自清洁涂层；超疏水；超亲水；涂层对比