一疏百净——光伏面板超疏水自清洁涂层

简介

2024年政府工作报告首次明确指出，要加强光伏基地建设，推动分布式能源开发利用。双碳目标下，我国光伏装机量持续增加。据国家能源局统计，2024年1-3月，光伏装机累计新增45.72 GW，同比增长35.89 %。 团队成员在学校组织实习和暑期调研中了解到，光伏面板表面积累灰尘、鸟粪等污垢会严重影响发电效率，甚至导致热斑效应，造成光伏组件损坏。这给光伏面板生产商和光伏用户带来严重困扰。而目前常用的除尘方式如人工和机械除尘等，清洁难度大、效率低，危险系数高。因此，研发自清洁涂层是解决污染物覆盖降低发电量的有效方式。它可以使污垢通过自然力（例如风、雨等）轻松清除，无需常规清洁，从而大幅度降低运维成本，增加发电效率。 本项目依托的实验室长期从事特殊润湿性材料研究，在该方面积累了丰富的研究经验和科研成果。团队成员通过大学生创新创业课程，针对传统涂层透光率低、稳定性差和成本高等难题，深入实验室开展研究工作。通过文献调研、与指导教师和师兄师姐讨论，初步拟定实验方案。团队历时两年235次试验，通过三种丙烯酸酯单体聚合，制备无规共聚物，构建表面波纹结构，实现产品高透光性；形成的无规共聚层具有强可逆拉伸性以及强机械稳定性；通过疏水烷基链修饰构造低表面能的超疏水表面，具有优异的自清洁性能。产品经中科检测，耐磨性强。中试后证实该工艺可规模化生产。产品在云南大理鹤庆县实地应用3个月，平均增发电量10.2 %。依托该项目，团队成员累计申请发明专利10项，发表SCI论文6篇，中文核心论文1篇。科技查新报告显示，未见相同文献报道；项目得到国内外行业知名专家的高度认可和推荐。 项目成员专业背景涉及化学、材料、环境科学和管理学等多个领域，多学科交叉，优势互补，在涂层技术开发、性能评估、产品销售和公司管理等方面奠定坚实理论基础。项目指导教师在该领域深耕多年，为项目提供技术、产业化和创业指导。团队已成立公司，与珠海钛然科技有限公司达成合作，并与多家公司签订意向订单200万元。公司将不断进行技术和产品升级，以“宽领域、高精度、强制造”为标准打造自清洁涂层专精特新“小巨人企业”，向“高、精、尖”制造的涂层行业领域扩张，服务民族工业，做国产高端光伏涂层引领者。 本项目将大幅提高光伏发电量，促进光伏行业发展，减少碳排放，促进双碳目标的实现。本项目将极大降低光伏运维成本，减少人员安全隐患，并至少带动就业600余人。