一种太阳能光伏板表面自清洁涂层及其制备方法

本发明属于光伏板，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：

1、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。因此，研发出一种光伏表面制备防尘、自清洁涂层材料迫在眉睫。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能光伏板表面自清洁涂层，旨在解决提供一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供如下技术方案：一种太阳能光伏板表面自清洁涂层，包括如下步骤：

4、s01：将钛源化合物与铬氧化物充分研磨后，加入一定量的乙醇水溶液中，搅拌一段时间静置陈化、清洗、过滤、高温焙烧，得到tio2/cr2o3复合粉体；

5、s02：将步骤s01中的tio2/cr2o3复合粉体、累托石分散于苯甲基透明硅树脂中，搅拌一段时间，然后加入甲基丙烯酸和甲基丙烯酸十二醇酯搅拌处理，搅拌转速为100-200r/min，搅拌时间30-60min，然后再加入甲基三甲氧基硅烷搅拌，得到具有交联活性的tio2/cr2o3复合粉体；

6、s03：将tio2/cr2o3复合粉体与改性硅油搅拌混合，涂覆于太阳能光伏板表面，交联固化，得到自清洁涂层。

7、进一步地，所述步骤s01包括：

8、a:将钛源化合物、铬氧化物、乙醇水按照质量比(1～3)：(1～3)：(15～30)搅拌2-3h混合，静置陈化4～5h；

9、b:将步骤a中的混合物清洗、过滤后，然后放置加热炉中在500～600℃下进行加热1～2h后，得到tio2/cr2o3复合粉体。

10、进一步地，所述步骤s02中的所述苯甲基透明硅树脂与所述甲基三甲氧基硅烷的质量比为(1～10)：(4～20)。

11、进一步地，所述改性硅油25℃粘度为100-400mm2·s-1。

12、进一步地，所述步骤s02包括：

13、将步骤s01中的tio2/cr2o3复合粉体、累托石、分散剂超声分散于苯甲基透明硅树脂中。

14、进一步地，所述分散剂可为byk-110、byk-163、byk-180中的任意一种或至少两种。

15、进一步地，所述步骤s02包括：

16、将步骤s01中的tio2/cr2o3复合粉体、累托石分散于苯甲基透明硅树脂中，搅拌1.5-2h，然后加入甲基丙烯酸和甲基丙烯酸十二醇酯搅拌处理，调节溶液ph值为2～5。

17、进一步地，所述的钛源化合物采用钛酸丁酯、钛酸甲酯、钛酸乙酯、四异丙醇钛、四氯化钛中的一种或任几种的混合溶液。

18、本申请还提供了一种太阳能光伏板表面自清洁涂层，其是由上述任一项所述的光伏玻璃的自清洁涂层的制备方法制备的。

19、本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明中的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层，通过将钛源化合物与铬氧化物在高温下煅烧，从而通过惰性晶颗粒铬来抑制二氧化钛颗粒的长大，即惰性晶颗粒像“钉子”一样插在二氧化钛的晶界间，分散二氧化钛纳米颗粒，减小其相遇长大的概率，限制了二氧化钛颗粒的迁移、聚并，获得粒径较小的二氧化钛纳米颗粒，使得后续制备的薄膜的光催化活性增强，具有较高的透射率；通过采用tio2纳米颗粒作为基体材料，tio2能直接利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，对各种有机污染物进行氧化分解，利用雨水对各种污染物进行冲洗，从而清除堆积在光伏玻璃板表面的污染物。纳米tio2可以对油污、细菌等碳氢化合物进行氧化使其变成气体或容易被擦掉的物质；

20、通过采用苯甲基透明硅树脂，一方面为tio2/cr2o3复合粉体提供了高度交联的网状基体，另一方面这种高度交联的立体网络结构可以很好地隔绝外界的水、油以及各种杂质，起到很好地防护作用；通过累托石、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸十二醇酯搅拌处理，增强了涂层的耐污能力，提高了耐污效果；

21、通过将tio2/cr2o3复合粉体与改性硅油混合，充分利用了改性硅油的疏水性能，通过该疏水性能调节太阳能光伏板自清洁涂层的水接触角，控制在baier曲线的最佳自清洁范围。而且改性硅油与甲基三甲氧基硅烷具有较好的相容性，较好地提高了涂层的附着性，提高了涂层的使用寿命。

22、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤s01包括：

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤s02中的所述苯甲基透明硅树脂与所述甲基三甲氧基硅烷的质量比为(1～10)：(4～20)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述改性硅油25℃粘度为100-400mm2·s-1。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤s02包括：

6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述分散剂可为byk-110、byk-163、byk-180中的任意一种或至少两种。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤s02包括：

8.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述的钛源化合物采用钛酸丁酯、钛酸甲酯、钛酸乙酯、四异丙醇钛、四氯化钛中的一种或任几种的混合溶液。

9.一种太阳能光伏板表面自清洁涂层，其特征在于：其是由权利要求1-8任一项所述的光伏玻璃的自清洁涂层的制备方法制备的。

技术总结
本发明公开了一种太阳能光伏板表面自清洁涂层及其制备方法，属于光伏板技术领域。该制备方法包括：将钛源化合物与铬氧化物充分研磨后，加入一定量的乙醇水溶液中，搅拌一段时间静置陈化、清洗、过滤、焙烧，得到TiO<subgt;2</subgt;/Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合粉体；将步骤S01中的TiO<subgt;2</subgt;/Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合粉体、累托石分散于苯甲基透明硅树脂中，搅拌一段时间，然后加入甲基丙烯酸和甲基丙烯酸十二醇酯搅拌处理，搅拌转速为100‑200r/min，搅拌时间30‑60min，然后再加入甲基三甲氧基硅烷搅拌，得到具有交联活性的TiO<subgt;2</subgt;/Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合粉体；将TiO<subgt;2</subgt;/Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合粉体与改性硅油搅拌混合，涂覆于太阳能光伏板表面，交联固化，得到自清洁涂层。通过该方法获得的自清洁涂层具有较好的耐水性和防尘效果。

技术研发人员：付云飞,李雨桐,刘海清,陈增顺,杜秋娟,沈承勇,蔺习升
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19