OFweek太陽能光伏網(wǎng)訊：本世紀(jì)以來，光電轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展迅猛，光電轉(zhuǎn)換效率在經(jīng)歷了早期迅速提升后，由于已逐漸接近理論極限值，突破性技術(shù)的研發(fā)速度已進(jìn)入平穩(wěn)期。在這種情況下，其他因素對組件發(fā)電效率和發(fā)電量的影響逐漸凸顯。其中，灰塵遮擋對組件的影響逐漸成為一個重要的研究課題。光伏組件自清潔技術(shù)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。

　　自清潔技術(shù)是指具備自我凈化清潔能力的技術(shù)，這項技術(shù)的研究最早開展于上個世紀(jì)七、八十年代，通常以玻璃、瓷磚、水泥等等建筑材料為載體。在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是在光伏組件用玻璃面板表面使用自清潔技術(shù)，使玻璃發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，從而不再需要通過傳統(tǒng)的人工擦洗方法，而在自然雨水的沖刷下達(dá)到清潔狀態(tài)。自清潔技術(shù)的載體為光伏組件玻璃面板，自清潔材料以“膜層”或“涂層”的狀態(tài)與玻璃進(jìn)行結(jié)合，呈現(xiàn)自清潔效果。具備這種自清潔能力的玻璃業(yè)界稱為“自清潔玻璃”，安裝這種玻璃的組件為“自清潔組件”。

　　1.自清潔技術(shù)分類

　　自清潔技術(shù)的分類主要是按照其侵潤性，可分為超親水性自清潔玻璃和超疏水性自清潔玻璃。

　　超親水和超疏水的區(qū)別如下圖所示：

　　 　　左：親水  右：疏水

　　由上圖可知，α為固體表面與水的接觸角，接觸角（α）大于90°時為疏水性表面，當(dāng)水在固體表面的接觸角（α）小于90°時，我們稱其為親水性表面，普通玻璃與水的接觸角為30°～40°，所以玻璃很容易形成水珠，并且水珠不易滑落，在水干燥過程中，又極易吸附空氣中的灰塵，干燥后形成水痕，長期積累形成污垢。

　　當(dāng)使用某種技術(shù)，使接觸角大于150°時為超疏水表面，通過涂層表面乳突納米結(jié)構(gòu)使水滴極易從玻璃表面滾落，形成我們俗稱的“荷葉效應(yīng)”。反之，小于5°時為超親水表面。水滴落在玻璃表面后，均勻的鋪展開，和玻璃表面達(dá)到最大接觸面積，在重力作用下更易帶走大片的污染物。這樣用更少的清水或雨水就可以將光伏組件表面的灰塵、沙土清除。

　　目前，市場上所使用的技術(shù)絕大多數(shù)為超親水技術(shù)，這主要是因?yàn)槭杷夹g(shù)雖能實(shí)現(xiàn)一定程度的自清潔效果，但存在以下兩點(diǎn)普遍問題：

　　1、通過改變材料表面納米形貌使膜層疏水，疏油性卻不好，而電站現(xiàn)場很多灰塵和污染物都含有油性物質(zhì)，油性物質(zhì)極易粘附在玻璃表面。同時，由于涂層表面疏水，下雨或沖洗時，水又很難和大面積的油性物質(zhì)接觸而將其帶走。因此，疏水膜層通常具有較差的自清潔能力。

　　2、多年來業(yè)界一直公認(rèn)疏水基團(tuán)非常容易與環(huán)境作用，在半年內(nèi)逐漸失去疏水效果，無法保證長期使用壽命，從而無法保證真正意義上的自清潔效果，不如親水性材料。

　　2.超親水材料

　　超親水材料在玻璃表面形成的膜層主要有兩種：一是有機(jī)親水自清潔材料，二是無機(jī)親水自清潔材料。有機(jī)親水自潔涂料通過添加合適的親水化劑可以使涂膜形成親水化表面，賦予涂層自潔性，但形成的涂層接觸角較大，自潔效果不是很明顯，不適宜光伏組件的使用環(huán)境。無機(jī)親水自清潔材料是以納米氧化物為主要原料，穩(wěn)定性好，但工藝要求較高，工藝直接決定了膜層的可靠性。