[发明专利]一种太阳能光伏板表面自清洁涂层及其制备方法

说明书

本发明属于光伏板及功能涂层技术领域，公开了一种太阳能光伏板表面自清洁涂层及其制备方法。所述制备方法包括先通过二氧化硅‑二氧化钛复合溶胶制备纳米TiO₂/SiO₂复合粉体，然后采用乙烯基硅烷化合物进行表面改性，得到具有交联活性的复合粉体；通过羟基硅油、含氢硅烷和含氟硅烷缩聚制备氟硅烷改性含氢硅油；然后将具有交联活性的复合粉体与氟硅烷改性含氢硅油和铂催化剂混合均匀，涂覆于太阳能光伏板表面交联固化，得到自清洁涂层。本发明所得自清洁涂层具有疏水疏油、透光率高的特性，同时具有光催化活性，能够有效去除所有不同特性的污染物，适用于不同的应用环境。且与光伏面板组件的结合力强。

技术领域

本发明属于光伏板及功能涂层技术领域，具体涉及一种太阳能光伏板表面自清洁涂层及其制备方法。

背景技术

随着经济发展，各国的太阳能光伏发电站建设与运营也进入高峰。与此同时，太阳能光伏板因表面污染而导致发电效率降低也成为亟须解决的难题。太阳能光伏板的自然污染难以避免，为维持光伏发电板的发电效率，需要定期人工清洁，这存在庞大的清洁费用。而且，太阳能光伏电站基地多数建设在郊外地区，光伏板因沙尘覆盖大幅度降低发电效率。要持续保持光伏板表面清洁，在这些环境下的人工清洁是很困难且费用较高。而现有的人工常规清洗、机器人清洗、高压水清洁等方式，会对太阳能光伏发电板的表面增透光涂层造成较快的破坏而致透光率加快衰减。所以，在光伏板表面制备防尘、自清洁涂层已是太阳能光伏板防污的首选方式。

专利CN 109370423 A公开了一种用于光伏板硅系低表面自清洁纳米涂层。包括：纳米光催化剂、第一溶剂、聚偏二氟乙烯、第二溶剂、稀释剂、低表面能树脂和炭粉，纳米光催化剂为20-30份，第一溶剂50-80份，聚偏二氟乙烯0.5-1.0份，第二溶剂50-80份，低表面能树脂100-120份，碳粉20-30份。该方法先将具有纳米光催化剂与第一溶剂混合后再添加聚偏二氟乙烯，提高了纳米粒子和聚偏氟乙烯的稳定性；粗糙度下降，从而提高了硅树脂的触角，使得硅树脂的低表面能进一步降低；最后再进行烘烤可以进一步提高涂层的稳定性，提高涂层抗腐蚀和机械损伤的性能。但该自清洁纳米涂层的低表面能树脂主体为有机环氧树脂，其耐候性能有限，在光催化剂存在的条件下存在降解老化的风险。且需采用大量有机溶剂及稀释剂，增加了生产成本和环境污染。

专利CN 110317537 A公开了一种拥有自清洁功能的太阳能光伏板，该光伏板的表面涂布有一层自清洁涂料，通过自清洁涂料的性能实现太阳能光伏板的自清洁效应，其中自清洁涂料的具体制备过程如下：将一定量的钛酸丁酯加入乙醇溶液中，然后向其中加入盐酸调节PH＝3，搅拌反应8-10min后向其中加入蒸馏水，搅拌混合2-3min，得到胶体溶液；将胶体溶液中加入氟硅氧烷树脂胶液和成膜助剂，搅拌混合3-5min，得到涂料。该自清洁涂料是由含大量硅氧烷键和氟元素的树脂和二氧化钛凝胶复合制备，具有较高的疏水性能和耐污性能，能够实现自清洁作用。但该专利直接将亲水性的TiO₂胶体溶液与疏水性的氟硅氧烷树脂胶液进行混合，混合难度较大，涂料均匀性难以得到保证。且其氟硅氧烷树脂胶液的制备方法复杂，使用大量有机溶剂，不够环保且成本较高。