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中國首個“沙戈荒“光伏實證基地投運光伏涂料突破極端環境

文章來源：慧正資訊更新時間：2025-06-10 14:07:51

國家能源集團蒙西藍海光伏電站打造的中國首個“沙戈荒“氣候區大型光伏實證示范基地近日正式投入使用。該基地總裝機容量達133兆瓦，通過實施150余種系統性實驗方案，重點驗證光伏組件在強紫外線、沙塵侵蝕與鹽霧腐蝕等極端條件下的長期可靠性，為全球光伏產業應對惡劣環境挑戰提供關鍵數據支撐。

在“沙戈荒”光伏實證基地的探索征程中，極端環境對設備防護提出的嚴苛要求正催生著材料科學的突破性進展。“沙戈荒“地區年均日照超3000小時，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。上海華誼涂料研發的高性能水性涂料，通過分子結構創新實現高溫固化后漆膜的剛柔平衡，其耐鹽霧性能及抗老化指標均達到行業領先水平；三峽油漆自主研發的SX2401水性光伏邊框涂料通過國際權威認證，為惡劣環境下的組件防護提供標準化解決方案。

在應對極端環境挑戰的同時，光伏產業正面臨另一重技術突破的需求。光伏涂料技術正突破傳統組件形態限制，開辟多元應用場景。2017年，澳大利亞皇家墨爾本理工大學推出以氧化鈦與合成硫化鉬為核心的“太陽能油漆”，雖當前8%的轉化效率仍低于主流晶硅電池，但其可噴涂特性為建筑外墻、車輛曲面等不規則表面提供了發電新可能。此后，多倫多大學研發的量子點太陽能涂漆采用膠體量子點技術，實現柔性基板高效沉積，推動建筑光伏一體化（BIPV）及汽車太陽能頂棚的規模化應用。

作為第三代光伏技術代表，謝菲爾德大學研發的鈣鈦礦基液態太陽能涂料通過噴涂工藝即可將任意表面轉化為發電層。在浙江大學與浙江理工大學聯合開發的三維層流風場技術支撐下，該工藝成功解決大面積噴涂時的薄膜結晶均勻性難題，顯著提升光電轉換效率，研究成果發表于《科學》雜志。目前，這項技術已能夠突破組件形態限制，成為風力渦輪機、建筑幕墻及移動設備等領域極具潛力的清潔能源解決方案。

此外，在面板涂層方面，為保障光電轉化效率，需在98%透光率基礎上實現自清潔與導電功能。帝科股份的等離子體增強氧化鋅涂層通過納米級孔隙調控，使面板灰塵附著率降低90%，同時維持界面低電阻特性；瑞士3M公司開發的量子點涂層通過能帶結構精準調控，使硅基電池效率提升2.7個百分點；牛津光伏采用原子層沉積工藝制備的CsFAI3涂層，在實驗室環境下實現28.3%轉換效率，其10納米級厚度為柔性電子設備應用打開想象空間。

面對極端氣候的長期考驗，耐久性技術創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，使組件背板在-40℃至85℃、濕度95%的嚴苛環境下，耐候性能提升3倍，其搭載的自修復微膠囊技術更可自動填充熱脹冷縮產生的微裂紋，顯著延長電站收益周期。

在建筑光伏一體化（BIPV）領域，材料創新正加速推動具備發電功能的建材走向市場化。日本旭硝子“ClearView™”透明導電涂料實現85%可見光透過率與15%電導率的平衡，賦予玻璃幕墻發電與采光雙重功能；特斯拉Solar Roof采用的陶瓷涂層玻璃技術則將紫外線阻隔率提升至99%，同時保持與傳統建筑玻璃完全一致的透光質感。

根據GWEC數據顯示，2010年到2023年，中國風電裝機總量由44.73GW增長到441GW，年化增長率超過20%。《國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知》也明確要求，到2030年，風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上，這意味著光伏涂料市場將面臨巨大的增長潛力。在此背景下，光伏涂料技術的持續突破將成為推動清潔能源普及的核心驅動力，為全球能源轉型提供關鍵材料支撐。

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