关于一种新型自清洁光伏玻璃的权利要求书 权利要求书
1.一种自清洁光伏玻璃，其特征在于，包含：光伏电池板层、位于其外侧的第一致密基材层，所述第一致密基材层内预设有多层中空或微孔结构；还有位于所述光伏电池板层外侧的第二覆盖层，所述第二覆盖层表面配置有纳米级压电材料，所述第二覆盖层表面经处理形成具有特定疏水性和静电吸附本事的微纳复合结构。
2.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述第一致密基材层包含起码三层交替排列的中空腔与致密基片，所述中空腔孔径范围在 5 至 20 微米之间；所述微纳复合结构包含尺寸介于 10 至 500 纳米之间的金字塔尖阵列，且所述金字塔尖阵列的根部直径大于 5 纳米。
3.根据权利要求 2 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述第二覆盖层表面的微纳结构还包含规则排列的柱状突起，所述柱状突起的高度范围在 10 至 100 微米之间，且相邻柱状突起之间的间隙宽度大于 5 微米。
4.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述纳米级压电材料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅及其任意组合；所述压电材料在光照条件下形成极化效应，通过极化功能诱导水分子定向排列并附着在表面。
5.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，第一致密基材层与第二覆盖层之间设置有一层过渡层，所述过渡层由具有热膨胀系数可调的硅氧烷聚合物组成，所述聚合物层厚度在 10 至 200 纳米之间，并有应力缓冲功能。
6.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述第二覆盖层内部还设有光栅结构，所述光栅结构利用衍射效应增强对灰尘颗粒的捕获本事。
7.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述中空腔内的气体为空气或氮气，所述中空腔直径范围在 20 至 100 微米之间，用于调节透光率并改善环境散热效率。
8.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述第一致密基材层有高透光率特性，且在由此可见光波段的光透射率范围在 70% 至 95% 之间。
9.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述第二覆盖层的电化学荷电本事在室温环境下达到 10 毫法单位以上的表面电荷量。
10.根据权利要求 1 所述的自清洁光伏玻璃，其特征在于，所述微纳复合结构有超疏水特性，使得水滴在该结构表面形成球形接触角大于 150 度，滚动角小于 5 度。 说明书 本发明供给了一种自清洁光伏玻璃，旨在解决现有技术中光伏玻璃易积尘、清洁成本高还有清洁过程可能影响光伏电池性能的难题。 现有的光伏玻璃在长期户外运行中，不可避免地会面临灰尘、鸟粪、雨水杂质的附着。
这些杂质不仅会下降光能转换效率，还会造成玻璃表面的应力点，加速老化。传统的清洗方式一般需求人工擦拭或使用化学药剂，这不仅效率低下，且好办因人为操作不当损坏脆弱的玻璃涂层。
另外，频繁的化学清洗还可能残留化学物质，长期积累后对玻璃表面造成侵蚀。 本发明采用的核心策略是引入多层复合结构，通过物理吸附与化学浸润的双重机制实现自清洁。在结构设计上，底层采用了多腔体设计，利用中空腔与致密基片的交替排列，为灰尘颗粒供给了细小的着陆平台，与此同时调节了局部透光率，提升了整体环境适应性。中层则引入了纳米压电材料，在光照辐照下形成极化效应，通过极化功能诱导水分子定向排列，形成一层稳定的“隐形水膜”。
这层水膜充当了天然的润滑剂，使得灰尘更好办被冲洗掉，避免了传统清洗剂的化学残留。 在材料选择上，压电材料优选纳米二氧化钛或纳米氧化锌，这些材料不仅有优异的光电转换性能，还有半导体特性，能在表面形成稳定的双电层结构。为了进一步增强表面的疏水性和防污本事，表面还设计了特定的微纳复合结构。该结构由尺寸介于 10 至 500 纳米的金字塔尖阵列组成，根部直径管住在 5 纳米以上，这种金字塔尖阵列能够引导水珠滚落，并通过接触角大于 150 度的超疏水特性，彻底阻挡灰尘的附着。 为了平衡层间的热膨胀系数，防止因温度变化害得的层间应力开裂，本发明在两层之间配置了厚度为 10 至 200 纳米的硅氧烷聚合物过渡层。该过渡层不仅有应力缓冲功能，还具有一定的柔性，能适应玻璃基板在不同温度下的形变，确保整个系统长期稳定运行。 在实际应用中，本自清洁光伏玻璃在晴朗的天气下，只需利用自然电力或辅助驱动装置，即可在数秒至数十分钟内，搞定全幅面、无残留的彻底清洁。清洁后的玻璃不仅透光性能保持稳定，且无需再进行二次人工维护，大幅下降了运维成本。
与此同时，该自清洁机制还能有效防止镜面反射造成的光污染，提升整体光能利用率。 具体而言，本系统的一个创新点在于利用压电材料的光电效应实现主动清洁。当阳光照射到纳米压电材料表面时，材料内部形成极化电荷，进而诱导表面水分子的定向排列。
这些排列好的水分子具有强烈的亲水性和流动性，能够麻利包裹灰尘颗粒，使其在自身重量功能下脱离玻璃表面，随后在重力或水流的辅助下自然滚落。
这一过程彻底由光照驱动，无需外部能源介入，既环保又高效。 在结构设计方面，本发明还寻思了透光率与环境散热的综合优化。通过多腔体设计，使得玻璃在由此可见光波段的光透射率保持在 70% 至 95% 之间，确保了良好的光照条件。
与此同时，中空腔内预留的氮气或空气，不仅有助于调节局部气压，还能作为天然过滤器，吸附局部空气中的悬浮微粒，进一步净化玻璃表面。 进一步地，本发明还表明，当配合特定的光栅结构使用时，其对灰尘颗粒的捕获效能将更加显著。光栅结构利用光的衍射效应，将入射光分解为不同波长的分量，增添了光与灰尘颗粒之间的相互功能几率，进而提升了对细小尘埃的拦截本事。
这使得本自清洁光伏玻璃不仅适用于一般性的户外发电场景，也有应用于建筑一体化光伏（BIPV）系统的潜力。 最终，值得注意的是，本自清洁光伏玻璃有长周期稳定性。经过 5 年以上的连续户外运行测试，其透光率变化率管住在 1% 以内，表面清洁度保持在初始值的 98% 以上。
这表明，该专利所倡导的技术路线在实际工程应用中具有良好的可行性和推广前景，能够有效解决当前光伏行业清洁维护难、成本高、环境负担重的痛点难题。