隨著低碳轉型加速，清潔能源發(fā)展愈發(fā)向好，技術原創(chuàng)性突破和更新迭代也隨之進入下半場。在此背景下，小眾且邊緣化的涂料技術似乎成為新的突破口，光伏涂料、風電涂料、船舶涂料、新能源汽車涂料等都廣受關注。近日，國家知識產(chǎn)權局最新公告顯示，一項有關“白色無氟光伏涂料制備及應用”的專利提交了申請，該專利涉及有機硅涂料制備技術領域，與光伏基材的粘接性及附著力好，高硬度，耐磨性好。越來越多的材料制造商開始涉足光伏涂料領域，包括通過與現(xiàn)有產(chǎn)能共用產(chǎn)線的方式研發(fā)此類技術。

助力電池板提升效率

多年來，涂料技術主要以保護和裝飾為發(fā)力點，在太陽能行業(yè)應用同樣如此，其附著在光伏電池板上起到保護作用并增強補光效率。比如，德國材料制造商科思創(chuàng)推出的雙面涂覆型光伏背板涂料方案，其透光率可達93%，幫助雙面組件減重20%，發(fā)電增益1.29%，具有良好的耐老化性能，可保證組件25年以上使用壽命。

據(jù)科思創(chuàng)涂料與膠粘劑事業(yè)部亞太區(qū)高級副總裁高阿南（Anand Khot）介紹：“在光伏組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過提高組件應用效能與使用替代性原材料，可以有效改善和提高光伏組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)整體效率。”

隨著應用需求不斷變化、產(chǎn)品不斷推陳出新，性能優(yōu)異、低碳環(huán)保、降本增效的涂料技術成為太陽能、風能等清潔能源領域的新發(fā)展方向。

據(jù)了解，科思創(chuàng)在太陽能等新能源領域研發(fā)的涂料技術都圍繞提高光電轉換效率、使用替代性原材料減少碳足跡、提升工藝效率、降低能源消耗為主，目標是通過替代性原材料和更可持續(xù)的生產(chǎn)工藝，為太陽能產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造更高附加值、更低碳的產(chǎn)品。

有望替代光伏電池板

隨著技術更新迭代，光伏涂料技術正在“跳出”附著于光伏電池板的框框，甚至有望替代光伏電池板，僅附著于建筑物屋頂或表面就可以實現(xiàn)發(fā)電。

太陽能行動聯(lián)盟指出，這種由數(shù)十億光敏顆粒混合在一起的“涂料”，與普通涂料一樣，可以涂在物體表面將其變成一個隱形的光伏電池板，陽光照射到該物體表面就會發(fā)電。

目前，相關研發(fā)在全球范圍內(nèi)相繼展開。美國紐約州立大學布法羅分校研發(fā)出一種用于光伏涂料的光敏材料；加拿大多倫多大學開發(fā)了一種噴涂物質(zhì)，可以制作類似“太陽能壁紙”的東西；澳大利亞皇家墨爾本理工大學則研發(fā)出一種由氧化鈦與合成硫化鉬制成的光伏涂料，可以吸收太陽能和水蒸氣，進而使涂料具備發(fā)電能力，為建筑提供電力。

這種類似“油漆”或“壁紙”的新型光伏涂料技術，已經(jīng)成為太陽能行業(yè)最具創(chuàng)新的技術研發(fā)之一。這種材料相當于混合了電池技術和液體技術，不僅可以涂到屋頂和墻面，還可以涂在風力渦輪機上，無風的時候變成光伏發(fā)電，甚至可以涂到新能源汽車車身上，提供輔助充電和供電服務。

美國紐約州立大學布法羅分校指出：“想象一下，如果將這種噴涂物質(zhì)和玻璃窗結合起來，可以捕捉每一點可能的陽光，足以把一棟房子變成一個發(fā)電機，而且不會產(chǎn)生污染和排放。”

“我期待有一天，屋頂上噴一噴涂料，屋里就有電可用了。”多倫多大學該噴涂物質(zhì)研究團隊成員伊蘭*克萊默感嘆。

太陽能發(fā)電方式的變革

業(yè)內(nèi)人士認為，如果新型光伏涂料技術實現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)，將徹底改變太陽能發(fā)電方式。相較于光伏電池板，光伏涂料成本更低、靈活性更大、應用更廣泛、操作更容易。傳統(tǒng)光伏電池板需要專門的設備和訓練有素的專業(yè)人員來安裝，既耗時又昂貴，但光伏涂料幾乎只需要具備涂裝技術即可，普通人也很容易上手操作。

同時，相較于光伏電池板，新型光伏涂料技術對生態(tài)環(huán)境更有益。目前，粗放式、高污染、高能耗的光伏組件回收技術仍占市場主導，現(xiàn)有拆解工藝耗費大量能源的同時，還造成廢水、氣、液排放等環(huán)境污染，對拆解地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重威脅。

此外，與必須安裝在平面上的剛性光伏電池板不同，光伏涂料幾乎可以應用于任何表面，包括彎曲或不規(guī)則形狀的表面。這為建筑物、橋梁、道路甚至車輛都提供了一條使用太陽能的新路徑。光伏涂料還可以很容易地集成到現(xiàn)有結構中，使其成為改造具有可再生能源能力的舊建筑的理想解決方案。

不過，新型光伏涂料技術目前尚處早期階段，在成為傳統(tǒng)光伏電池板的可行替代品之前，還有諸多挑戰(zhàn)亟待克服，其中效率是實現(xiàn)商業(yè)化的主要障礙。業(yè)內(nèi)評估稱，至少需要達到10%的轉換效率，新型光伏涂料技術才可能具備商業(yè)價值，目前性能最好的配方效率只有8%。一塊典型的光伏電池板效率約20%，相當于大約20%的陽光可以轉化為電能。

作者：王林 來源：中國能源報 責任編輯：jianping