随着全球对能源需求的持续增长和电力行业减碳的迫切需求，光伏（PV）技术已成为可再生能源革命的核心支柱。尽管材料和设备的进步使太阳能电池的功率转换效率（PCE）接近理论极限，但实验室测得的效率与实际部署光伏组件的能源输出之间仍存在显著差距，这主要源于两个相互关联的问题：灰尘污染和运行过热。

灰尘积聚会阻挡入射阳光，在干旱和工业地区，透光率和发电量降低了20%以上。传统的清洁方法耗水量大、成本高，且不适用于大型光伏电站。与此同时，光伏板吸收的太阳能中有大约70%–80%以热能形式散失，导致组件温度升高。对于硅太阳能电池，当温度超过25°C时，每升高1°C，PCE就会线性下降约0.35%–0.45%，导致炎热气候下年能源产量损失超过10%。因此，减少灰尘污染和热化损失对于提高光伏能量回报和经济可行性至关重要。

水接触角（WCAs）大于150°且滚动角（SAs）小于5°的超疏水涂层提供了一种有前景的自清洁解决方案，因为滚动的水滴通过雨水驱动机制可去除灰尘。然而，光伏应用需要在可见-近红外光谱（λ=400-1150nm）范围内保持高透明度，以避免寄生吸收，这与依赖光散射微纳米粗糙度的传统超疏水涂层之间存在冲突。

辐射冷却是一种有效的被动冷却策略，但现有的高性能光子结构和聚合物涂层往往是完全不透明的薄膜。如何将强中红外（MIR）发射率集成到透明光伏（PV）前表面结构上仍没有得到解决，这是因为大多数高发射率材料要么不透明，要么会吸收可见光，使得它们与光伏覆盖玻璃不兼容。近年来，用于光伏系统的各种辐射冷却材料得到了广泛研究，如具有不同结构的聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜，乙烯-四氟乙烯（ETFE）/PDMS复合薄膜，以及在光伏玻璃表面设计的各种阵列。尽管这些材料在实现冷却方面取得了一定进展，但在实际户外应用中，光伏组件仍面临因灰尘沉积而产生的污染问题。

因此，开发集高透明度、坚固超疏水性和强近红外发射率于一体的多功能涂层，是下一代光伏组件的重要目标。以往的研究仅关注其中某一项性能。例如，透明超疏水涂层通常缺乏足够的发射率，而辐射冷却层既不透明也不疏水。将这三种相互矛盾的特性整合起来仍是一项巨大的挑战。

近期，陕西科技大学薛朝华/郭小静团队通过逐层喷涂技术，成功制备了一种透明、超疏水和高发射率的多功能涂层，作为光伏面板的前保护层。