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透明憎水涂料在太陽(yáng)能電池蓋玻璃中防塵效果的實(shí)驗(yàn)研究
（論文部分內(nèi)容摘抄）
通過(guò)一種低成本、簡(jiǎn)單的方法制備了具有不同疏水性的透明涂層。該涂料具有兩個(gè)主要性能:高透光率和防沾污效果。設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬表面與灰塵的相互作用，其中一個(gè)是粉塵撞擊實(shí)驗(yàn)，另外三個(gè)是除塵實(shí)驗(yàn)。利用高速攝像機(jī)捕捉氣流驅(qū)動(dòng)的粉塵撞擊沉積過(guò)程。在裸露的玻璃表面和涂覆的玻璃表面上可以觀察到灰塵顆粒的不同運(yùn)動(dòng)行為，可以用來(lái)說(shuō)明不同的污損現(xiàn)象。涂層表面的防污效果體現(xiàn)在兩種實(shí)驗(yàn)中，第一種是灰塵撞擊實(shí)驗(yàn)，第二種是除塵實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低表面能和粗糙的涂層結(jié)構(gòu)共同作用，降低了顆粒和表面之間的附著力，這種防塵效果幾乎與疏水性的強(qiáng)度無(wú)關(guān):超疏水表面和普通疏水表面都有防塵效果。
玻璃被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能組件中，以保護(hù)其中的活性器件免受惡劣環(huán)境條件(如沙塵暴、度、暴雨、大風(fēng)等)的影響。玻璃表面的高透光率使陽(yáng)光很大程度地照射到太陽(yáng)能組件的內(nèi)部，然后，被太陽(yáng)能電池吸收的陽(yáng)光可以被有效地轉(zhuǎn)化為電能。然而，外部環(huán)境條件通常較為惡劣。環(huán)境中的灰塵是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題?；覊m顆粒在太陽(yáng)能組件表面的沉積會(huì)降低保護(hù)蓋的透光率，從而由于積聚的灰塵顆粒對(duì)光的反射和吸收而降低光電轉(zhuǎn)換效率。與玻璃相比，塑料的透光率退化速度更快，這就是為什么玻璃更適合用于太陽(yáng)能系統(tǒng)。
粉塵粒子撞擊實(shí)驗(yàn)
塵埃粒子的形態(tài)如圖所示。這些形狀不規(guī)則的顆粒是從建筑物中收集的地點(diǎn)在廣州。粉塵顆粒的成分分析是通過(guò)結(jié)果是，塵埃附著力越大。前面已經(jīng)描述了進(jìn)行塵埃撞擊實(shí)驗(yàn)的方法。通過(guò)德國(guó)Excelitas PCO 公司的pco.dimax高速相機(jī)可以觀察到塵埃撞擊過(guò)程。塵埃顆?；驂m埃聚集體的撞擊行為可以形成塵埃表面。
通過(guò)一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方法，制備了具有不同疏水性的透明涂層。二氧化硅溶膠和納米二氧化硅分別用于降低涂層的表面能和增加涂層的表面粗糙度，涂層表面產(chǎn)生的納米空隙可以減少光的反射，增強(qiáng)透射，從而獲得高透射率。
這項(xiàng)工作的目的是比較評(píng)估有和沒(méi)有涂層的玻璃表面的污染效果。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，包括一次粉塵撞擊試驗(yàn)和三次除塵試驗(yàn)。
(1)附著粉塵可以通過(guò)氣流吹掃或外部粉塵撞擊而再次脫落，這些過(guò)程是由于顆粒之間的附著力降低而發(fā)生的。
(2)低表面能和粗糙結(jié)構(gòu)共同作用，降低粒子與表面之間的粘附力。只要表面是疏水性的，這種防土效果幾乎與表面的超疏水性沒(méi)有太大的關(guān)系。因此，都具有良好的防污效果。
(3)在灰塵撞擊實(shí)驗(yàn)中，鍍膜玻璃表面的透光率降低不到而未鍍膜玻璃表面的透射?；覊m顆?？梢酝ㄟ^(guò)外部像風(fēng)一樣的力量。涂層表面與裸露的玻璃表面相比，具有更好的自清潔能力。
德國(guó)/ Excelitas PCO 公司的pco.dimax高速相機(jī)，具備高分辨率、高感光度、高幀率的優(yōu)點(diǎn)，將高速實(shí)驗(yàn)過(guò)程完美記錄，為實(shí)驗(yàn)提供強(qiáng)而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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