我国第一项光伏自清洁技术标准《太阳能光伏用自洁净玻璃》发布实施

自清洁技术作为一种可以减少光伏组件表面灰尘附着，增加光伏电站发电量收益的关键技术受到广泛关注。与此同时，在自清洁技术领域，TiO₂光催化薄膜技术以其“氧化分解能力”、“强亲水性”和“防灰尘”三大优越性能成为该领域应用范围最广，认可度最高的一项技术。近年来，我国光伏市场涌现出大量自清洁技术产品，但是这些产品质量参差不齐，鱼目混珠，使得客户难以分辨，利益受到侵害，因此光伏行业急需权威自清洁技术产品标准加以规范。

2022年7月1日，我国光伏行业第一项自清洁产品标准《太阳能光伏用自洁净玻璃》SJ/T 11800-2022发布实施，该标准为电子行业标准，由国家工信部全国半导体设备和材料标准化技术委员会归口管理。山东惠中新材料科技有限公司作为该标准主要参编单位，在该标准的编写过程中发挥了突出作用。现对光伏行业从业人员较为关心，甚至困惑的部分问题进行解读。由于该标准是把自清洁膜层技术与玻璃结合进行要求，笔者将自清洁要求提取出干货与读者分享。

（1）什么是光伏自清洁玻璃

原文为：在太阳光或紫外光作用下经催化光解过程使附着其表面的有机物被降解；在干燥少雨的情况下，膜层通过微观结构及抗静电特性能可减少表面的灰尘附着；膜层通过物理或者化学亲水性，使表面污染物易被雨水或清水清洁。

释义：1)光伏自清洁膜层必须三种功能：光催化性能、减少灰尘附着和超亲水性。三种功能缺一不可。

2)超亲水性，是指材料表面具有极高的表面能，使其与水或其他极性液体之间的亲和力极强。水滴在这种表面上几乎无法滑动，而是能够紧密附着在表面上。我们常说的疏水性（荷叶效应）与亲水性相反，是指材料表面具有超低的表面能，使其与水或其他极性液体之间的亲和力极低。水滴在这种表面上几乎无法停留，甚至可以在表面上滚动、滑动或跳跃。

（2）什么是光催化性能

原文为：光催化纳米材料氧化分解有机物的能力。

释义：光伏自清洁膜层必须有光催化性能，性能指标为光解指数。

（3）什么是光解指数

原文为：表征光催化纳米材料光催化性能的数值，即光催化纳米材料在单位时间内降解有机物能力的特征值。

（4）技术要求

以下是光伏自清洁玻璃技术要求，供读者参考。

以上可以看出国家对于光伏用自清洁膜层的要求是很高的，我国从2010年开始就有很多大专院校及企业研究该产品，但是多数产品都没有办法满足光伏使用要求。读者在选择使用该产品时一定要谨慎！山东惠中新材料科技有限公司是我国最早研发使用该产品的公司，产品在该标准制定过程中，与同类产品比较，各项性能更为突出。这也是惠中科技的自清洁镀膜在国内应用规模很大的原因。

表9太阳能光伏用自洁净玻璃检验项目

按照GB/T 30984.1—2015中6.1规定的方法进行检验。要求详见表1。

表1 外观质量要求

表1（续）

（5）尺寸偏差要求

尺寸偏差包括：长度与宽度偏差、对角线差。以制品为试样，用最小刻度为1mm的钢卷尺和金属直尺进行测量。应符合表2、表3规定。

表2 长度与宽度偏差要求

表3 对角线偏差要求

（6）厚度偏差及厚薄差要求

以制品为试样，用精度为0.01mm的外径千分尺或具有相同精度的仪器，在距玻璃边15mm内的四边中点测量，取其平均值，数值修约到小数点后两位。实测值与公称厚度之差即为厚度偏差，最大值与最小值之差即为厚薄差。厚度偏差及厚薄差应符合表4的规定。

表4 厚度偏差及厚薄差要求

（7）弯曲度要求

以制品为试样，按照GB11614－2009中6.6规定的方法进行测量。弯曲度应符合表5的规定。

表5弯曲度要求

（8）光伏透射比的确定

表6 光伏透射比要求

（9）理化性能的确定

①铁含量

超白压花玻璃Fe2O3含量应不高于0.015%。按照GB/T1347中规定的方法进行试验。

②光解指数

准备尺寸介于100mm×100 mm与200mm×200mm之间的试样3块，按照JC/T 2168-2013中附录A(规范性附录)规定的方法进行试验。试样光解指数应不低于15nmol/L/min。

③对水接触角

准备尺寸为300mm×300mm的试样3块，按照JC/T 2168-2013中附录B(规范性附录)规定的方法进行试验。试样对水静态接触角不大于10°。

④抗灰尘粘附性能

试验采用振荡距离的调节范围至少为7 mm ～150 mm，振荡速度范围为100 次/min～200 次/min的振荡测试仪。托盘尺寸可固定放置300 mm×300 mm 或100 mm×100 mm 的试样。试验采用270 目标准石英砂，粒径分布和成分宜符合GB/T 28957.1-2012要求的BF2 氧化硅粉。

试验按以下步骤进行：

a) 试验前检测样品的光伏透射比；

b) 将试样水平固定安装在振荡仪上，膜面朝上；

c) 将测试用石英砂烘干处理后均匀覆盖在试样上，振荡速度为100次/min, 振荡次数为300次；

d) 取出试样自然倾倒沙尘，将试样竖直放置10 min 后，用软布擦拭干净自洁净玻璃反面；

e) 再次检测试样的光伏透射比，透射比衰减以3 片试样衰减的平均值表示。

要求试验前后光伏透射比衰减应不大于1%。

⑤抗冲击性能

取6片制品试样，按照GB15763.2－2005中6.5规定的方法进行试验。试样在经过试验后应不破坏。

⑥碎片状态

取4片制品试样，按照GB15763.2－2005中6.6规定的方法进行试验。碎片状态应符合表7的规定。

表7碎片要求

⑦霰弹袋冲击性能

取4片制品试样，按照GB15763.2－2005中6.7规定的方法进行试验。试验后应符合下列a)或b)中任意一条的规定：

a) 霰弹袋下落高度为1200mm时，试样不破坏；

b)玻璃破碎时，每片试验的最大10块碎片质量的总和不超过相当于试样65cm2面积的质量，保留在框内的任何无贯穿裂纹的玻璃碎片的长度不超过120mm。

⑧耐热冲击性能

取4片制品试样，按照GB15763.2－2005中6.9规定的方法进行试验。试样应耐200℃温差不破坏。

⑨耐静压性能

以制品为试样，数量为4片。按试样尺寸以相应大小的金属框架做支撑，框架上边沿边缘粘贴宽15mm、邵氏硬度A50的橡胶，按试样面积计算所需加载的质量，以水袋或沙袋等均布加载在试样上，并保持1h。试样应耐2400Pa静压不破坏。

⑩膜层硬度

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，按照GB/T 30984.1—2015中6.12规定的方法进行试验。试样的膜层硬度应不低于3H。

⑪ 耐洗刷性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.14规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离现象。

⑫ 耐磨性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.15规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离现象。

⑬ 耐酸性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.16规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象。

⑭ 耐碱性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，将试样全部浸入（23±2）℃的浓度为0.75mol/L的氢氧化钠溶液中，浸渍24h。

试验完毕取出试样用去离子水和无水乙醇清洁，并于（110±10） ℃干燥箱中干燥30 min。冷却后检查外观质量，并再次检测试样的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离现象。

⑮ 耐中性盐雾性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.17规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离现象。

⑯ 耐热循环性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.18规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象。

⑰ 耐湿热性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.19规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象。

⑱ 耐湿冻性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015中6.20规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象。

⑲ 耐紫外辐照性能

取3片尺寸为300mm×300mm的试样，以试样几何中心为光学测量点，试验前检测光伏透射比，按照GB/T 30984.1—2015 中6.21规定的方法进行试验，并检测试验后样品的光伏透射比及对水接触角。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离、起皱现象。

⑳耐PCT老化性能

以制品或与制品相同材料、相同工艺条件下制备的规格为300 mm×300 mm样品为试样，数量为3片。按照GB/T 2423.40-2013中表1规定的试验条件进行测试，严酷等级为II级，温度为120 ℃，压力约为0.17 MPa,时间为24 h。试验完毕用去离子水和无水乙醇清洁试样，并于温度为110 ℃±10 ℃的干燥箱中烘干30 min，冷却后观察外观质量。试验后试样光伏透射比降低值应不大于1%，试样对水的静态接触角不大于15°且膜层无明显脱落、剥离现象。

3. 技术经济论证及预期的经济效果

目前，在自清洁技术领域，TiO2光催化薄膜技术以其“氧化分解能力”、“强亲水性”和“防灰尘”三大优越性能成为该领域应用范围最广，认可度最高的一项技术，并已广泛应用于国内外建筑外墙领域，特别是在欧美日发达国家，来减少灰尘污染对于建筑美观的影响。我国于2013年颁布JC/T2168《自洁净玻璃》规范建筑用自清洁玻璃技术发展。在光伏领域，经大量试验以及实证分析，自清洁技术如果应用于光伏组件玻璃行业，可以有效减少灰尘对于光伏玻璃透光率的影响，增加光伏电池表面接受的阳光辐照量，增加光伏组件发电量3%以上。行业标准《太阳能光伏用自洁净玻璃》的制定将起到推动光伏玻璃膜层技术进步，规范自清洁玻璃产业的发展，从而实现促进我国光伏产业的技术进步和健康发展。

4. 与国际标准、国外同类标准水平的对比情况

尚未发现与本标准相应的国际标准或国外同类标准。

5. 与国内有关现行法律、法规和强制性标准的关系

本标准符合国内有关现行法律、法规的要求，与相关强制性标准无冲突。

6. 重大分歧意见的处理经过和依据

暂无

7. 标准实施的建议

建议本标准作为推荐性标准，发布后3个月正式实施。

标准编制组

二零二0年四月