【技術實現步驟摘要】
本申請涉及太陽能光伏發電，尤其涉及一種防積灰光伏組件及其制備方法。
技術介紹
1、光伏組件作為太陽能光伏發電系統的關鍵組成部分，其核心功能在于將太陽光能直接轉換為電能。隨著全球對可持續能源需求的增長以及環境保護意識的提高，光伏產業近些年經歷了顯著的技術進步和發展，高效光伏組件技術的市場應用范圍也不斷拓展，除大型地面電站外，還常見于分布式屋頂系統、建筑一體化光伏系統等場景中。
2、應用光伏組件發電大多在戶外環境下運行，包括工作在極端沙漠天氣中的光伏組件，但是在這種環境下的光伏組件的表面易積累灰塵和污垢，而灰塵容易遮擋到達光伏電池的陽光，導致光伏電池發電量減少，灰塵的堆積也容易引發光伏組件局部過熱現象，即“熱斑效應”，這種現象會進一步損害光伏組件的性能及縮短其使用壽命。因此，保持光伏組件表面的清潔對于確保太陽能系統的高效穩定運行至關重要。
3、目前，行業內解決光伏組件積灰問題的主要方法包括但不限于：
4、自然清潔：利用雨水或風力自然清除灰塵；人工清洗：采用人工擦拭的方式進行定期清潔；自動化清洗系統清潔：使用自動化設備進行清洗；設置特殊涂層清潔：涂覆具有疏水或自清潔特性的涂層；優化改進結構：改進組件的設計以減少灰塵積累；監測與維護：定期監測組件狀態并進行必要的清潔維護；智能解決方案：開發智能系統自動識別并清理灰塵。
5、但是，以上這些方法多依賴于邊框優化、超疏水涂層設計和人工清洗，盡管在一定程度上解決了積灰問題，但仍然效果有限，仍然存在清潔效率低、維護成本高、環境適應性差等問題。特別是在
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供了一種防積灰光伏組件及其制備方法，以解決現有光伏組件清潔效率低、維護成本高、環境適應性差的技術問題。
2、第一方面，本申請提供的一種防積灰光伏組件，包括：
3、光伏前板，和均勻設置于所述光伏前板的表面預設深度處的負電納米涂層；
4、所述負電納米涂層由納米疏水sio2氣凝膠、納米纖維素、負電材料和有機溶劑混合制備而成，所述負電材料為n摻雜sno2，或為ti4+、v5+摻雜的moo3或wo3。
5、進一步的，所述的防積灰光伏組件，還包括：
6、在所述光伏前板的表面形成的第一m型連貫排列結構層，其由多組由四周向中心聚集逐漸凸起的山丘狀聚集結構有序排列而成；
7、所述第一m型連貫排列結構層由sio2疏水納米粒子和有機溶劑混合而成，并添加表面活性劑或聚合物作為添加劑后形成。
8、更進一步的，各所述山丘狀聚集結構的凸起最高點的高度在1~3μm；和/或
9、所述預設深度為第一預設深度，所述第一預設深度為5~15μm。
10、進一步的，所述光伏前板的表面微結構化形成第二m型連貫排列結構表面，其由沿第一方向凹凸面交替排列的第一波浪型微結構表面和沿第二方向凹凸面交替排列的第二波浪型微結構表面疊加圓滑處理形成，所述第一方向和所述第二方向垂直；
11、且在所述第二m型連貫排列結構表面第二預定深度處均勻刻蝕有所述負電納米涂層，所述負電納米涂層的形狀走勢與所述第二m型連貫排列結構表面的形狀走勢一致，所述負電納米涂層為m型連貫排列負電納米涂層。
12、更進一步的，所述第二預定深度為1~100nm；和/或
13、所述負電納米涂層的厚度在300~500nm；和/或
14、所述第一波浪型微結構表面和/或所述第二波浪型微結構表面的相鄰兩個凹面最低點之間的間距為5~10μm，各所述凹面下凹的深度為1~3μm，所述凹面和所述凸面之間圓滑過渡。
15、第二方面，本申請提供的一種防積灰光伏組件的制備方法，包括：
16、步驟100，制備負電納米涂層，包括：
17、步驟110，準備負電納米涂層的材料，包括5g份的納米疏水sio2氣凝膠、2g份的納米纖維素、負電材料和90~200ml份的有機溶劑，所述有機溶劑采用乙醇、甲苯、丙酮中的任意一種或多種，所述負電材料采用1g份的n摻雜sno2，或采用0.5g份的ti4+、v5+摻雜的moo3或wo3；
18、步驟120，混合制備，根據選用的負電材料不同分為兩種步驟，包括：
19、步驟121，若所述負電材料選用n摻雜sno2，則采用ald原子層氣相沉積，真空腔內氣體采用含氮氣源，通過調節沉積負電材料的含氮量來調節負電中心負電含量；或
20、步驟122，若所述負電材料選用ti4+、v5+摻雜的moo3或wo3，則使用高速分散機均勻分散于有機溶劑中，待所有組分充分分散后通過溶液涂布法進行涂層涂敷；
21、步驟130，在80°c的烘箱中干燥24小時，直至在光伏前板上得到一層均勻的固體粉末，即為所述負電納米涂層；
22、步驟200，將步驟100獲得的負電納米涂層通過使用se激光技術激光引入至光伏前板表面預定深度處。
23、進一步的，所述步驟200包括：
24、步驟210，先使用se激光技術將負電納米涂層預先涂敷在光伏前板上；
25、步驟220，設置激光器功率為10w~100w，掃描速度為10mm/s，重復頻率為50khz，能量密度為1j/cm2，脈沖寬度為10ns，并調整激光聚焦深度，使負電納米涂層被引入至光伏前板表面預定深度處，所述預設深度為第一預設深度，所述第一預設深度為5~15μm。
26、更進一步的，所述的防積灰光伏組件的制備方法，在步驟200之后，還包括步驟300，控制第一m型連貫排列結構層形成的自組裝，包括：
27、步驟310，疏水性納米溶液的制備，先準備sio2疏水納米粒子0.5wt%和有機溶劑，并添加表面活性劑或聚合物作為添加劑，表面活性劑采用十二烷基硫酸鈉0.1wt%，聚合物采用聚乙烯醇0.5wt%，有機溶劑采用乙醇，然后使用磁力攪拌器將混合物攪拌均勻得到疏水性納米溶液；
28、步驟320，自組裝，先通過噴涂的方式將疏水性納米溶液均勻噴灑在光伏前板表面上，然后在室溫條件下自然干燥，使疏水性納米溶液固化并自動卷曲形成穩定的所述第一m型連貫排列結構層。
29、更進一步的，所述的防積灰光伏組件的制備方法，在步驟320中，噴涂采用噴涂設備進行，所述噴涂設備采用噴槍或霧化器，設置噴涂壓力為2~3bar，保持噴嘴與光伏前板表面的距離在15~20cm之間均勻噴涂，并根據光伏前板大小調整噴涂路徑和速度，以覆蓋光伏前板的整個表面；
30、噴涂和固化過程期間，確保在溫度為20~25°c、相對濕度低于50%的環境下進行，可采用恒溫恒濕箱控制環境條件。
31、更進一步的，所述的防積灰光伏組件的制備方法，還包括效果驗證步驟，包括：
32、在步驟130之后的步驟140，包括步驟141，通過x射線衍射分析步驟130中的固體粉末的晶體結構，確認粉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種防積灰光伏組件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的防積灰光伏組件，其特征在于，還包括：
3.?根據權利要求2所述的防積灰光伏組件，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的防積灰光伏組件，其特征在于，
5.?根據權利要求4所述的防積灰光伏組件，其特征在于，
6.一種權利要求1~3中任一項所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，所述步驟200包括：
8.根據權利要求7所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，在步驟200之后，還包括步驟300，控制第一M型連貫排列結構層形成的自組裝，包括：
9.根據權利要求8所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，在步驟320中，噴涂采用噴涂設備進行，所述噴涂設備采用噴槍或霧化器，設置噴涂壓力為2~3bar，保持噴嘴與光伏前板表面的距離在15~20cm之間均勻噴涂，并根據光伏前板大小調整噴涂路徑和速度，以覆蓋光伏前板的整個表面；
10.?根據權利要求
11.一種權利要求4或5所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，包括：
12.根據權利要求11所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，還包括：
13.根據權利要求12所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，還包括：
14.?根據權利要求13所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，還包括效果驗證步驟，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種防積灰光伏組件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的防積灰光伏組件，其特征在于，還包括：
3.?根據權利要求2所述的防積灰光伏組件，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的防積灰光伏組件，其特征在于，
5.?根據權利要求4所述的防積灰光伏組件，其特征在于，
6.一種權利要求1~3中任一項所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，所述步驟200包括：
8.根據權利要求7所述的防積灰光伏組件的制備方法，其特征在于，在步驟200之后，還包括步驟300，控制第一m型連貫排列結構層形成的自組裝，包括：
9.根據權利要求8所述的防積灰光伏組件的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王文慧，廖紀星，姚美靈，孫權，
申請(專利權)人：中能創光電科技常州有限公司，
類型：發明
國別省市：
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