中國(guó)首個(gè)“沙戈荒“光伏實(shí)證基地投運(yùn) 光伏涂料突破極端環(huán)境
文章來源：慧正資訊 更新時(shí)間：2025-06-10 14:07:51
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國(guó)家能源集團(tuán)蒙西藍(lán)海光伏電站打造的中國(guó)首個(gè)“沙戈荒“氣候區(qū)大型光伏實(shí)證示范基地近日正式投入使用。該基地總裝機(jī)容量達(dá)133兆瓦，通過實(shí)施150余種系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)方案，重點(diǎn)驗(yàn)證光伏組件在強(qiáng)紫外線、沙塵侵蝕與鹽霧腐蝕等極端條件下的長(zhǎng)期可靠性，為全球光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境挑戰(zhàn)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
在“沙戈荒”光伏實(shí)證基地的探索征程中，極端環(huán)境對(duì)設(shè)備防護(hù)提出的嚴(yán)苛要求正催生著材料科學(xué)的突破性進(jìn)展。“沙戈荒“地區(qū)年均日照超3000小時(shí)，光伏支架涂層面臨著紫外線、沙粒沖擊與鹽霧腐蝕的三重考驗(yàn)。上海華誼涂料研發(fā)的高性能水性涂料，通過分子結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)高溫固化后漆膜的剛?cè)崞胶猓淠望}霧性能及抗老化指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平；三峽油漆自主研發(fā)的SX2401水性光伏邊框涂料通過國(guó)際權(quán)威認(rèn)證，為惡劣環(huán)境下的組件防護(hù)提供標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。
在應(yīng)對(duì)極端環(huán)境挑戰(zhàn)的同時(shí)，光伏產(chǎn)業(yè)正面臨另一重技術(shù)突破的需求。光伏涂料技術(shù)正突破傳統(tǒng)組件形態(tài)限制，開辟多元應(yīng)用場(chǎng)景。2017年，澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)推出以氧化鈦與合成硫化鉬為核心的“太陽(yáng)能油漆”，雖當(dāng)前8%的轉(zhuǎn)化效率仍低于主流晶硅電池，但其可噴涂特性為建筑外墻、車輛曲面等不規(guī)則表面提供了發(fā)電新可能。此后，多倫多大學(xué)研發(fā)的量子點(diǎn)太陽(yáng)能涂漆采用膠體量子點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)柔性基板高效沉積，推動(dòng)建筑光伏一體化（BIPV）及汽車太陽(yáng)能頂棚的規(guī)模化應(yīng)用。
作為第三代光伏技術(shù)代表，謝菲爾德大學(xué)研發(fā)的鈣鈦礦基液態(tài)太陽(yáng)能涂料通過噴涂工藝即可將任意表面轉(zhuǎn)化為發(fā)電層。在浙江大學(xué)與浙江理工大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的三維層流風(fēng)場(chǎng)技術(shù)支撐下，該工藝成功解決大面積噴涂時(shí)的薄膜結(jié)晶均勻性難題，顯著提升光電轉(zhuǎn)換效率，研究成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志。目前，這項(xiàng)技術(shù)已能夠突破組件形態(tài)限制，成為風(fēng)力渦輪機(jī)、建筑幕墻及移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域極具潛力的清潔能源解決方案。
此外，在面板涂層方面，為保障光電轉(zhuǎn)化效率，需在98%透光率基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自清潔與導(dǎo)電功能。帝科股份的等離子體增強(qiáng)氧化鋅涂層通過納米級(jí)孔隙調(diào)控，使面板灰塵附著率降低90%，同時(shí)維持界面低電阻特性；瑞士3M公司開發(fā)的量子點(diǎn)涂層通過能帶結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)調(diào)控，使硅基電池效率提升2.7個(gè)百分點(diǎn)；牛津光伏采用原子層沉積工藝制備的CsFAI3涂層，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)28.3%轉(zhuǎn)換效率，其10納米級(jí)厚度為柔性電子設(shè)備應(yīng)用打開想象空間。
面對(duì)極端氣候的長(zhǎng)期考驗(yàn)，耐久性技術(shù)創(chuàng)新正重新定義組件壽命。漢高百得Durability Pro系列涂料通過氟碳樹脂改性技術(shù)，使組件背板在-40℃至85℃、濕度95%的嚴(yán)苛環(huán)境下，耐候性能提升3倍，其搭載的自修復(fù)微膠囊技術(shù)更可自動(dòng)填充熱脹冷縮產(chǎn)生的微裂紋，顯著延長(zhǎng)電站收益周期。
在建筑光伏一體化（BIPV）領(lǐng)域，材料創(chuàng)新正加速推動(dòng)具備發(fā)電功能的建材走向市場(chǎng)化。日本旭硝子“ClearView™”透明導(dǎo)電涂料實(shí)現(xiàn)85%可見光透過率與15%電導(dǎo)率的平衡，賦予玻璃幕墻發(fā)電與采光雙重功能；特斯拉Solar Roof采用的陶瓷涂層玻璃技術(shù)則將紫外線阻隔率提升至99%，同時(shí)保持與傳統(tǒng)建筑玻璃完全一致的透光質(zhì)感。
根據(jù)GWEC數(shù)據(jù)顯示，2010年到2023年，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量由44.73GW增長(zhǎng)到441GW，年化增長(zhǎng)率超過20%。《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》也明確要求，到2030年，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上，這意味著光伏涂料市場(chǎng)將面臨巨大的增長(zhǎng)潛力。在此背景下，光伏涂料技術(shù)的持續(xù)突破將成為推動(dòng)清潔能源普及的核心驅(qū)動(dòng)力，為全球能源轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵材料支撐。
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