随着能源需求持续增加,干旱和沙漠地区建设了大量的光伏发电站,光伏面板表面的灰尘堆积问题日益严重,导致发电效率降低。超疏水涂层由于其具有抗污、自清洁、防雾等特性能够有效解决灰尘堆积问题。然而,通常以二氧化硅为原料制备的涂层耐磨性弱以及和基底之间结合力差,且干旱条件下无法防尘,限制了实际应用。本课题采用溶胶凝胶法制备的Si O2溶液构筑粗糙结构,硅烷提供低表面能基团,随后涂料中引入PDMS颗粒增加耐磨性,获得一种具备超疏水、防尘、透明和耐磨的涂层。本文采用溶胶凝胶法制备酸性硅溶胶,加入二氧化硅悬浊液中混合后旋涂在玻璃表面,分别探究二氧化硅质量、溶胶质量和旋涂速度对涂层的接触角、除尘以及透过率的影响。通过AFM、SEM、红外等测试分析研究形貌、化学键等对涂层各性能的影响。测试结果表明随着二氧化硅质量的增大,涂层的粗糙度增大,接触角随之增大;随着溶胶质量的增大,涂层的团簇裂缝增大,透过率随之减小;随着旋涂速度的增加,均匀性会变差。因此最佳工艺参数为二氧化硅质量2.5 g、溶胶质量1.5 g、旋涂速度3000 rmp,此时涂层接触角为160°,平均透过率为90.45%,除尘角度为37°。通过对上述制备的涂层进行砂纸磨损1000 cm后涂层除尘性能丧失,落砂总质量为6000 g时涂层接触角降低为130°,经过胶带提拉一次后涂层表面被损坏。为了提高涂层结合力以及进一步提高涂层的耐磨性,加入球磨后的PDMS颗粒共同旋涂在玻璃表面,分别探究PDMS球磨时间、加入比例以及退火温度对涂层的性能影响,筛选出球磨时间为16 h、质量比为6:1、退火温度为500℃涂层接触角为153°,平均透过率为90.93%,除尘角度为40°,通过砂纸磨损1100 cm后除尘性能丧失,落砂总质量为8800 g时接触角降为130°,远高于未加PDMS的涂层,胶带提拉测试后不会剥离涂层,说明球磨后PDMS的加入可以增加涂层耐磨性和结合力。本论文利用溶胶凝胶法制备酸催化剂下的溶胶结合二氧化硅悬浊液、球磨后的PDMS共同旋涂在玻璃表面,经过退火以及改性后的涂层具有优异的防尘和耐磨性,可以在干旱地区解决光伏面板表面的灰尘堆积,获得超疏水、防尘、透明、耐磨涂层。