[发明专利]一种纳米防污涂层液及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种纳米防污涂层液，其制备原料包括以下成分：正硅酸乙酯、有机改性剂、去离子水、有机溶剂、催化剂。该纳米防污涂层液涂覆在光伏玻璃基板的表面后，可在光伏玻璃基板的表面自组装形成牢固的无色、无味、光滑透明约几十纳米厚度的具有类似荷叶表面的优良防水、防油、防污等特性的纳米防污涂层。该纳米防污涂层把光伏玻璃基板中的绝大部分硅羟基等极性基团与外界隔绝，以一定角度倾斜的光伏发电面板在纳米涂层保护下表面不易积灰，从而降低了对光伏发电面板清洁操作的难度和频次，降低了光伏电站运行维护成本的，提高了光伏发电的收益率。

技术领域

本发明涉及玻璃防污技术领域，更具体而言，涉及一种纳米防污涂层液及其制备方法与应用。

背景技术

据国家最新“十三五”光伏发展规划，将持续壮大太阳能光伏发电市场规模，加快推进中东部地区分布式光伏发电和西部地区光伏电站规模化发展：在中东部地区打造多能互补的光伏发电综合利用基地；在西部地区结合本地消纳和特高压送出通道建设百万千瓦级大型光电基地。“十三五”是我国能源转型的启动期，为光伏产业发展提供了根本性支撑。但光伏产业在此期间仍面临四项挑战：经济性仍是制约光伏发电发展的主要因素；技术进步和产业升级是制约发展的关键问题；适应光伏发电规模化发展的管理体系有待完善；适应光伏发电规模化发展的配套产业服务体系尚未建立。

光伏电站在长达25年的寿命周期中，组件效率、电器元件性能会逐步降低，发电量随之逐年递减，除去这些自然老化的因素之外，还有组件、逆变器质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。在影响光伏电站整体发电能力的各种因素中，灰尘是第一大杀手。灰尘对光伏电站的影响主要有：通过遮蔽达到组件的光线，从而影响发电量；影响散热，从而影响转换效率；具备酸碱特性的灰尘沉积在组件表面，长时间侵蚀后板面粗糙不平，有利灰尘进一步积聚，同时增加了阳光漫反射。事实上，小小的灰尘一直是降低太阳能电池板发电量的致命问题。

对于长时间运行的光伏发电系统，面板积尘对其影响不可小觑。面板表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用，可降低太阳的透过率，造成面板接收到的太阳辐射减少，输出功率也随之减小，其作用与灰尘累积厚度成正比。

大中型光伏电站人工清洁难度较大，一般采用机械清洁的方式。高压水枪清洗，水经过加压后形成水汽混合物，将光伏面板表面尘土冲洗干净，清洁效果较好，因此被很多光伏电站广泛采用；缺点是对水电需求较大，清洁过程中会形成大量污水，污染环境；投入成本主要是机器和人员工资。清洗车清洗，用水量较大，对面板几乎没有损伤，效率较高，但需空间宽阔平坦的地区使用，投入成本较高。另外还有机械除尘技术，利用机械化的刷子结合喷水冲洗光伏面板的自动除尘装置等，靠机械力将粉尘扫走。优点是自动化强，节省人力。但有些机器清洁效果较差，成本较高，同时也会污染环境。

为此，有必要设计一种能自清洁的可用于光伏玻璃表面的纳米防污涂层液，以克服上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，现有光伏电站高压水枪清洗对水电的消耗大、清洗车清洗需空间宽阔平坦的要求、机器清洁效果差，成本高等问题。

提供一种纳米防污涂层液，该纳米防污涂层液涂覆于光伏玻璃表面后能形成纳米防污涂层，该纳米防污涂层与光伏玻璃表面相比具有更好的耐磨性、耐老化性、疏水性、防污性、防油性及可见光宽光谱高效减反射特性，以一定角度倾斜的光伏玻璃板在该纳米防污涂层的保护下表面不易积灰，降低了清洁操作的难度和频次，对有效清洁光伏玻璃板用水的需求量也大大降低，整体上实现了光伏电站运行维护成本的降低，从而提高了光伏发电的收益率。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一方面，本发明提供一种纳米防污涂层液，所述纳米防污涂层液的原料包括以下成分：正硅酸乙酯、有机改性剂、去离子水、有机溶剂、催化剂。