研究人员开发自清洁太阳能电池板涂层

慧正资讯：据报道，印度焦特布尔理工学院的一个团队开发了一种可以自清洁太阳能电池板表面的新型涂层技术。据报道，这些涂层具有透明、可扩展、耐用和超疏水性性能，能够用很少的水进行自清洁，减少灰尘积聚。

关于涂层

据报道，这种超疏水涂层具有出色的自清洁性能，并且没有透光率或功率转换效率损失。据报道，加速实验室规模的测试表明，这种涂层还具有机械和环境耐久性。

印度理工学院焦特布尔冶金和材料工程系主任Ravi KR解释说，太阳能电池板制造行业声称可以以80%至90%的效率运行20至25年。然而，灰尘和沙子沉积物会降低性能，并且根据位置和气候的不同，太阳能电池板可能会在短短几个月内损失10%至40%的效率。

他补充说，目前用于清洁太阳能电池板的一些方法价格昂贵、效率低下，并且在连续使用中存在各种实际问题，可能造成不可逆转的损害。

“学术界和工业界的作用对于将这项技术用于实时应用至关重要。学术界和工业界之间的关系不仅仅是技术捐助者-接受者，而是互动、协作和参与，重视彼此的作用和贡献，以实现研究生产整合，”他说。

“因此，我们的研究团队希望与行业合作伙伴密切合作，将这种易于清洁的涂层技术引入光伏市场，并进行大规模生产，以获得更广泛的利益。”

展望未来，该团队计划在全国不同地区实时研究自清洁涂层的耐久性，包括干旱和半干旱沙漠地区、沿海地区以及农村和城市地区。他们还想研究在使用过程中造成损坏的各种重涂选项。

该项目的其他研究人员包括印度理工学院焦特布尔冶金和材料工程系的项目助理 Meignanamoorthi G和研究学者兼总理研究员 (PMRF) Mohit Singh。

据报道，印度理工学院焦特布尔分校已经为该涂层技术申请了专利。

太阳能涂层研究进展

去年年底，密歇根大学的一个团队宣布他们已经为太阳能电池板创造了一种涂层，以减少冰雪的积累并提高寒冷气候下的生产力。据报道，这种透明涂层可以在寒冷的天气中喷涂或刷涂，在测试中使面板能够产生高达85%的能量。

根据报道，涂层由PVC或PDMS塑料和硅油或植物油组成。目前的配方可使棚内的冰雪积聚长达一年。通过实验室之前的研究，该团队认识到低界面韧性和低粘附强度是防冰涂层的关键。

研究人员使用一种非常坚硬的PVC塑料来降低界面韧性，并将其与少量植物油混合以产生低表面附着力。根据报道，含有PDMS塑料和硅基油的第二种配方同样有效。  

该涂层与阿拉斯加大学合作，在阿拉斯加费尔班克斯的一个太阳能场进行了测试。这些面板由自动摄像机监控了大约两周，测试显示涂层面板在整个冬季的平均冰雪覆盖率约为28%。相比之下，未涂层面板的累积量约为59%。

今年3月，泰国清迈大学的研究人员报告说，他们已经开发出一种用于太阳能电池板的新型抗反射、亲水和光催化涂层。使用这种涂层，科学家们能够将面板的功率输出提高6%以上。

据研究，光伏面板盖板玻璃透明度高，但具有自然反射率。提高面板效率的一种方法是使用抗反射涂层来减少光学损耗和自然反射率。

为实现这一目标，研究人员使用了一种“简单且廉价”的火花工艺来制作AR电影。所开发的方法使用的基本设备可以在环境中运行，而不需要高真空系统。此外，任何化学前体或试剂都不会产生有毒废物。

在打火花过程中，研究人员使用了英国Advent Research Materials Ltd.提供的纯度为99.5%的0.25毫米钛线。线被切割，与阳极和阴极之间的1毫米间隙对齐，然后然后由24nf电容放电约3千伏的高直流电压“点燃”。

在测试过程中，研究人员观察了反射率、表面形貌、亲水性、光催化性能和涂层的防污性能。  

根据这项研究，涂层和未涂层面板之间每天的平均功率差异为 5-9%。总体而言，在整个研究期间，报告的涂层平均功率增益为6.62%。

最高值差异表明涂层面板的发电量比未涂层面板高14.22%。据报道，这一结果是由于阴雨天气，允许涂层通过光捕获产生更多的能量，并且涂层的超亲水性允许更少的灰尘因雨水覆盖面板。

本月早些时候，据报道，芬兰赫尔辛基大学的一个研究小组正在开发处理新型卤化物钙钛矿太阳能电池所需的薄膜。据报道，这种涂层技术提供了越来越便宜的太阳能电池，使它们能够集成到物体中并促进向可再生能源的过渡。

在他的硕士论文中，博士研究员Georgi Popov选择了卤化物钙钛矿及其原子层沉积 (ALD) 的主题。

该大学报告说，通过ALD生产的涂层用于大约30%的硅基太阳能电池板。将这种技术应用于钙钛矿太阳能电池，由赫尔辛基大学教授Mikko Ritala领导的ALD 小组取得了可喜的成果，即使在粗糙的表面上，涂层也能形成均匀而全面的层。

虽然目前正在进行的工作是基础研究、开发配方和小面积试验，但据报道该技术适用于大规模生产。中国制造了80%的太阳能电池，并生产工业规模的ALD设备，使他们能够轻松调整设备来制造ALD涂层太阳能电池。

此外，赫尔辛基大学化学系的一名校友为中国领先的ALD设备制造商工作，该大学表示，这让该系对该领域的发展方向有了坚实的把握。据报道，用于生产硅基太阳能电池板的ALD设备也可以扩展到生产下一代太阳能电池材料。