在一项可以显着提高寒冷气候下太阳能电池板生产力的进展中，密歇根大学领导的团队展示了一种廉价的透明涂层，可以减少太阳能电池板上的冰雪堆积，使它们能够产生高达 85% 的能量在早期测试中。

涂层主要由 PVC 或 PDMS 塑料和硅油或植物油制成。它可以在寒冷的天气中喷洒或刷涂，并且在当前的迭代中，可以保持冰雪脱落长达一年。

与桑迪亚国家实验室和阿拉斯加大学合作领导这项研究的 UM 材料科学与工程教授 Anish Tuteja 说：“可再生能源现在确实正在起飞，但在北方气候下，降雪是一个巨大的问题。”

“太阳能电池板在冬天可能会失去 80% 或 90% 的发电能力。因此，找到一种让它们全年继续发电的方法是一项令人兴奋的挑战，”他说。

虽然 Tuteja 的实验室过去已经开发出许多有效的除冰涂层，但他解释说，设计一种可以被动除冰和冰的涂层是一项特殊的挑战。

Tuteja 说：“冰相对致密和沉重，我们以前的涂层使用自身的重量来对抗它。” “但是雪的密度可能比冰小 10 倍，所以我们完全不确定我们在冰上使用的技巧会转化为雪。”

为了找到合适的涂层，Tuteja 和他的团队转向了过去推动冰脱落涂层的两个关键特性：低界面韧性和低粘附强度。低表面附着力基本上是滑。单独使用滑度在小面积上效果很好，但表面越大，需要越大的力将冰雪滑下。对于较大的区域，您需要一种方法来完全打破粘连。这就是低界面韧性的作用——它会在冰和面板之间产生裂缝。它们沿着面板传播，无论其大小如何，都可以打破冰雪。

该团队致力于在低表面附着力和低界面韧性之间精确地取得平衡，从而可以排斥大小表面的冰雪。他们从非常坚硬的 PVC 塑料开始，因为它的界面韧性低，并混合了少量植物油，使 PVC 的表面附着力足够低，以提供两全其美的效果。他们还设计了第二种材料，使用 PDMS 塑料和硅基油同样有效。

密歇根大学的研究人员与阿拉斯加大学合作，在阿拉斯加费尔班克斯的太阳能场上测试该材料，将涂层应用于由自动摄像机监控的面板子集约两周。测试表明，涂层板在整个冬季的平均冰雪覆盖率约为 28%，而未涂层板的平均冰雪覆盖率约为 59%。

该涂层是作为美国能源部研究与开发实验室桑迪亚国家实验室领导的项目的一部分开发的，资金由能源部太阳能技术办公室提供

该项目的首席调查员劳里伯纳姆说：“随着太阳能成本的下降和盈利能力的攀升，近年来太阳能的大部分增长都发生在北方各州，那里下雪很常见。”

“如果我们能够证明其长期功效，那么防雪涂层将使多雪地区的太阳能更加可靠和负担得起，从而有助于加快我们国家向更加以太阳能为主导的能源经济的过渡。”

Tuteja 说，虽然可以立即使用当前迭代的涂层，但该团队计划进一步调整它，目的是开发一种可以使用至少五年的涂层。