一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层及其制备方法与流程

本发明涉及光伏组件的，尤其是涉及一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层及其制备方法。

背景技术：

1、目前，随着光伏应用场景的多样化，对于光伏组件的要求越来越高，但是在太阳能光伏发电系统在实际运行过程中，灰尘和有机污物附着沉积在光伏组件表面会导致组件前盖玻璃的透光率降低，从而使组件吸收的辐照度低于清洁表面的辐照度。由于光伏电池的光电转换效率与辐照强度有关，所以沉积在光伏组件表面的灰尘和有机污物会导致电池的光电转换效率降低，影响组件的输出性能。

2、本申请发明人在研究过程中发明了一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，形成的涂层具有超亲水特性，水滴在其表面可以迅速铺展形成水膜，将涂层表面的灰尘和脏污在重力作用下随着水膜一起滑落，能起到自清洁的效果。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层及其制备方法，形成的涂层不仅能起到自清洁的效果。

2、本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，包括以下重量份的组分：

4、纳米tio2粉末 5~15；

5、分散剂 20~30；

6、亲水tio2 10~20；

7、甲基丙烯酸乙酯 40~50；

8、光引发剂 0.3~0.7；

9、水 180~220。

10、通过采用上述技术方案，纳米自清洁涂层表面具有超亲水特性，水滴在其表面可以迅速铺展形成水膜，将涂层表面的灰尘及脏污在重力作用下随着水膜一起滑落，具有较好的自清洁效果。其中，分散剂使纳米tio2粉末更为均匀地分散于体系中；甲基丙烯酸乙酯拥有较好强度和韧性，为涂层提供较好的耐磨抗老性能，而且甲基丙烯酸乙酯具有一定的抗紫外黄变效果；光引发剂能在紫外光区或可见光区吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化。

11、优选的，所述纳米tio2粉末为锐钛型，且所述纳米tio2粉末粒径为2~7nm。

12、通过采用上述技术方案，选用纳米tio2粉末粒径为2~7nm，能较好地将纳米tio2粉末分散于体系中，进而在形成涂层后，使纳米tio2粉末分散均匀，并且在该粒径条件下，与亲水tio2配伍后具有更好的自清洁效果和杀菌除臭作用，使涂层的自清洁效果得到进一步的提升。

13、优选的，所述分散剂为聚乙二醇。

14、通过采用上述技术方案，聚乙二醇作为一种分散剂能使体系内的化合物更好地均匀分散于水中，并且聚乙二醇具有较好的润滑性、保湿型和粘接性，在甲基丙烯酸乙酯通过光引发剂固化过程中，形成较好的交联，在这两种物质的作用下使形成的涂层具有更好的强度，同时结合纳米tio2粉末粒径及聚乙二醇作为分散剂的作用，使纳米tio2粉末较好地附着于光伏板上。

15、优选的，所述亲水tio2粒径为15-25nm。

16、通过采用上述技术方案，亲水tio2粒径为15-25nm，在该粒径下能有效帮助在涂层表面形成水膜，进一步提高涂层的自清洁效果。

17、优选的，所述光引发剂为二苯甲酮。

18、通过采用上述技术方案，二苯甲酮作为光引发剂，不仅在工业生产中成本较低，而且二苯甲酮触发时间短，二苯甲酮与甲基丙烯酸乙酯、聚乙二醇配合后，不仅能使纳米tio2粉末较好地均匀附着于光伏板上，而且形成的交联物质具有较好的强度、耐磨能力，并且适合于户外施工，解决了普通方法需要大规模加热或加热不均匀的问题。

19、如权利要求1-5任一所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

20、s1，将纳米tio2粉末分散于水中；

21、s2，加入分散剂和亲水tio2，搅拌得到悬浊液；

22、s3，密闭或弱光室温的环境中，向s2得到的悬浊液中添加甲基丙烯酸乙酯；

23、s4，搅拌的同时加入光引发剂，得到纳米光催化自清洁复合材料；

24、s5，将得到的纳米光催化自清洁复合材料涂覆于光伏面板上。

25、通过采用上述技术方案，先将纳米tio2粉末分散于水中，再加入分散剂帮助形成均匀的体系，并且在密闭或弱光室温的环境中添加甲基丙烯酸乙酯，避免甲基丙烯酸乙酯在步骤s3时就发生自身交联，接着加入光引发剂使甲基丙烯酸乙酯、分散剂、光引发剂发生交联固化，使形成性能良好的涂层。

26、优选的，所述步骤s1中，将水加热恒温至70~90℃后加入纳米tio2粉末，并持续搅拌。

27、通过采用上述技术方案，70~90℃水中有利于纳米tio2粉末快速分散于水中。

28、优选的，所述步骤s2中，待s1中得到的液体冷却至室温，再加入聚乙二醇和亲水tio2，室温搅拌得到涂层的悬浊液。

29、通过采用上述技术方案，冷却后再添加聚乙二醇和亲水tio2得到的悬浊液，其中聚乙二醇起到帮助分散的作用，并且聚乙二醇具有较好的抗静电效果，能有助于在此时得到的悬浊液维持较好的均一胶体性状。

30、优选的，所述步骤s5中，在将纳米光催化自清洁复合材料涂覆于光伏面板上时，通过将光伏面板倾斜放置，搅拌均匀复合材料，用滚筒由下向上单次滚匀复合材料静置后用的uv灯照射得到在光伏面板上的纳米光催化自清洁涂层。

31、通过采用上述技术方案，将滚筒从下至上单次滚匀复合材料后，用紫外灯照射，使甲基丙烯酸乙酯、分散剂、光引发剂发生固化交联，形成具有较好强度、耐磨能力、自清洁清理的涂层。

32、优选的，所述步骤s5中，在户外将纳米光催化自清洁复合材料涂覆于光伏面板上时，搅拌均匀复合材料，用滚筒由下向上单次滚匀复合材料，阳光照射固化，放置至硬化。

33、通过采用上述技术方案，户外施工则更加方便，在晴好天气，将附有复合材料的光伏面板在阳光照射下固化，并硬化一段时间，也能得到具有较好强度、耐磨能力、自清洁清理的涂层。

34、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

35、纳米自清洁涂层表面具有超亲水特性，水滴在其表面可以迅速铺展形成水膜，将涂层表面的灰尘及脏污在重力作用下随着水膜一起滑落，具有较好的自清洁效果；

36、聚乙二醇作为一种分散剂能使体系内的化合物更好地均匀分散于水中，并且聚乙二醇具有较好的润滑性、保湿型和粘接性，在甲基丙烯酸乙酯通过光引发剂固化过程中，形成较好的交联，在这两种物质的作用下使形成的涂层具有更好的强度。

技术特征：

1.一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，其特征在于，包括以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，其特征在于，所述纳米tio2粉末为锐钛型，且所述纳米tio2粉末粒径为2~7nm。

3.根据权利要求1所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇。

4.根据权利要求1所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，其特征在于，所述亲水tio2粒径为15-25nm。

5.根据权利要求1所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层，其特征在于，所述光引发剂为二苯甲酮。

6.如权利要求1-5任一所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，将水加热恒温至70~90℃后加入纳米tio2粉末，并持续搅拌。

8.根据权利要求6所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，待s1中得到的液体冷却至室温，再加入聚乙二醇和亲水tio2，室温搅拌得到涂层的悬浊液。

9.根据权利要求6所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，在将纳米光催化自清洁复合材料涂覆于光伏面板上时，通过将光伏面板倾斜放置，搅拌均匀复合材料，用滚筒由下向上单次滚匀复合材料静置后用的uv灯照射得到在光伏面板上的纳米光催化自清洁涂层。

10.根据权利要求6所述的用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，在户外将纳米光催化自清洁复合材料涂覆于光伏面板上时，搅拌均匀复合材料，用滚筒由下向上单次滚匀复合材料，阳光照射固化，放置至硬化。

技术总结本发明涉及一种用于光伏面板的纳米光催化自清洁涂层及其制备方法，涉及光伏组件技术领域，其包括以下重量份的组分：纳米TiO<subgt;2</subgt;粉末5~15；分散剂20~30；亲水TiO<subgt;2</subgt;10~20；甲基丙烯酸乙酯40~50；光引发剂0.3~0.7；水180~220；包括以下步骤；S1，将纳米TiO<subgt;2</subgt;粉末分散于水中；S2，加入分散剂和亲水TiO<subgt;2</subgt;，搅拌得到悬浊液；S3，密闭或弱光室温的环境中，向S2得到的悬浊液中添加甲基丙烯酸乙酯；S4，搅拌的同时加入光引发剂，得到纳米光催化自清洁复合材料；S5，将得到的纳米光催化自清洁复合材料涂覆于光伏面板上。本发明具有自清洁和光增透的效果。技术研发人员：郑艳,周国良,沈隼睿,段周朝,林子文,王春林,陈屹扬受保护的技术使用者：杭州弗利科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20