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中国首个“沙戈荒“光伏实证基地投运光伏涂料突破极端环境

文章来源：慧正资讯更新时间：2025-06-10 14:07:51

国家能源集团蒙西蓝海光伏电站打造的中国首个“沙戈荒“气候区大型光伏实证示范基地近日正式投入使用。该基地总装机容量达133兆瓦，通过实施150余种系统性实验方案，重点验证光伏组件在强紫外线、沙尘侵蚀与盐雾腐蚀等极端条件下的长期可靠性，为全球光伏产业应对恶劣环境挑战提供关键数据支撑。

在“沙戈荒”光伏实证基地的探索征程中，极端环境对设备防护提出的严苛要求正催生着材料科学的突破性进展。“沙戈荒“地区年均日照超3000小时，光伏支架涂层面临着紫外线、沙粒冲击与盐雾腐蚀的三重考验。上海华谊涂料研发的高性能水性涂料，通过分子结构创新实现高温固化后漆膜的刚柔平衡，其耐盐雾性能及抗老化指标均达到行业领先水平；三峡油漆自主研发的SX2401水性光伏边框涂料通过国际权威认证，为恶劣环境下的组件防护提供标准化解决方案。

在应对极端环境挑战的同时，光伏产业正面临另一重技术突破的需求。光伏涂料技术正突破传统组件形态限制，开辟多元应用场景。2017年，澳大利亚皇家墨尔本理工大学推出以氧化钛与合成硫化钼为核心的“太阳能油漆”，虽当前8%的转化效率仍低于主流晶硅电池，但其可喷涂特性为建筑外墙、车辆曲面等不规则表面提供了发电新可能。此后，多伦多大学研发的量子点太阳能涂漆采用胶体量子点技术，实现柔性基板高效沉积，推动建筑光伏一体化（BIPV）及汽车太阳能顶棚的规模化应用。

作为第三代光伏技术代表，谢菲尔德大学研发的钙钛矿基液态太阳能涂料通过喷涂工艺即可将任意表面转化为发电层。在浙江大学与浙江理工大学联合开发的三维层流风场技术支撑下，该工艺成功解决大面积喷涂时的薄膜结晶均匀性难题，显著提升光电转换效率，研究成果发表于《科学》杂志。目前，这项技术已能够突破组件形态限制，成为风力涡轮机、建筑幕墙及移动设备等领域极具潜力的清洁能源解决方案。

此外，在面板涂层方面，为保障光电转化效率，需在98%透光率基础上实现自清洁与导电功能。帝科股份的等离子体增强氧化锌涂层通过纳米级孔隙调控，使面板灰尘附着率降低90%，同时维持界面低电阻特性；瑞士3M公司开发的量子点涂层通过能带结构精准调控，使硅基电池效率提升2.7个百分点；牛津光伏采用原子层沉积工艺制备的CsFAI3涂层，在实验室环境下实现28.3%转换效率，其10纳米级厚度为柔性电子设备应用打开想象空间。

面对极端气候的长期考验，耐久性技术创新正重新定义组件寿命。汉高百得Durability Pro系列涂料通过氟碳树脂改性技术，使组件背板在-40℃至85℃、湿度95%的严苛环境下，耐候性能提升3倍，其搭载的自修复微胶囊技术更可自动填充热胀冷缩产生的微裂纹，显著延长电站收益周期。

在建筑光伏一体化（BIPV）领域，材料创新正加速推动具备发电功能的建材走向市场化。日本旭硝子“ClearView™”透明导电涂料实现85%可见光透过率与15%电导率的平衡，赋予玻璃幕墙发电与采光双重功能；特斯拉Solar Roof采用的陶瓷涂层玻璃技术则将紫外线阻隔率提升至99%，同时保持与传统建筑玻璃完全一致的透光质感。

根据GWEC数据显示，2010年到2023年，中国风电装机总量由44.73GW增长到441GW，年化增长率超过20%。《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》也明确要求，到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上，这意味着光伏涂料市场将面临巨大的增长潜力。在此背景下，光伏涂料技术的持续突破将成为推动清洁能源普及的核心驱动力，为全球能源转型提供关键材料支撑。

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