在冬季也能顺利发电!研究人员开发光伏组件盖板玻璃特殊涂层,保证96%的透光率

细说光伏 2022-03-21

透光率盖板光伏组件

876 字丨阅读本文需 3 分钟

瑞典的研究人员目前正在测试三种涂层——疏水性、超疏水性和光滑的液体注入多孔表面。与标准模块化玻璃相比,新技术的目标是将冰附着力减半,并确保 96% 的透光率。

瑞典研究院 (RISE) 的科学家正在开发一种用于光伏组件盖板玻璃的特殊涂层,据称该涂层具有低冰雪附着力、高耐候性和耐刮擦性以及出色的透光率。

项目经理 Arvid Olofsson 表示,我们的研究项目仍处于早期阶段,一些测试尚未开始,例如户外现场测试、机械性能测试和冰粘附性测试。但是,我们计划在 2022 年继续使用这些部件,并在实验室和户外实验中探索几种不同的涂层技术。

目前正在开发和测试的涂层技术是疏水、超疏水和光滑的液体注入多孔表面(SLIPS)。虽然疏水概念依赖于光滑的表面,但超疏水效果是通过在表面与雪或冰层之间形成气穴来实现的,这需要合适的表面结构。至于 SLIPS 技术,雪或冰层与润滑剂接触,润滑剂通过涂层中的多孔结构固定在适当的位置。Olofsson表示,项目后期可能会考虑使用其他涂层技术。

据他介绍,所有类型的涂料都有利有弊。例如,疏水涂层是耐用的并且可商购获得。然而,与最先进的涂料相比,它们在防冰和防雪方面的性能较低。超疏水涂层已显示出脱落冰的能力,但它们的耐用性是一个挑战。

例如,超疏水表面的一个缺点是,当表面结构在例如除冰过程中受到磨损时,很容易损坏表面结构。研究小组强调说,如果表面结构受损,超疏水性能就会丧失,效果可能会逆转,这样水滴和冰就比没有涂层的光滑表面更坚硬。

至于 SLIPS 表面,Olofsson 在之前的研究中显示出极低的冰附着力值,但挑战在于抵抗润滑剂随时间的消耗。

所开发的涂层应具有抗反射性能,并在不严重损害玻璃盖的光学性能的情况下添加防雪和防冰性能。Olofsson 补充道,理想情况下,涂层还应具有化学和机械强度,并具有与光伏组件对应的使用寿命。此外,我们将针对两种或三种商业涂层对开发的涂层进行基准测试,我们将主要使用玻璃基板。

与标准模块化玻璃相比,新技术的目标是将冰附着力减半,并确保 96% 的透光率。我们的目标是,如果以 10 度或更大的倾斜角安装,运行中的涂层模块不应积聚任何雪或冰。Olofsson 解释说,并指出研究工作还将包括优化涂层厚度和选择合适的粘合剂和润滑剂。

这些涂料将在瑞典最北部的诺尔兰地区进行户外测试,那里的天气条件恶劣,光伏系统的雪负荷可能相当大。在瑞典的冬季,电力需求和电价都普遍高于夏季,这使得冬季产生的太阳能发电特别有价值。

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