自清洁减反射薄膜的制备及性能研究
发布时间：2021-08-31 04:10
光伏效应是一种最直接利用太阳能的方式,普遍使用太阳能电池板来实现这一转换,但光照射到太阳能电池板上时,会有约8%的太阳光被其上的玻璃盖板反射,这大大降低了太阳能电池的转化效率。另外,对于户外的应用,灰尘、有机污染物的吸附会导致玻璃盖板的透光性大幅下降。因此,设计制备出能够减少光在玻璃表面反射且具有自清洁功能的薄膜十分重要,且具有广泛的应用价值。SiO2是一种常见的低折射率材料,且具有良好的光学特性和稳定的化学性质,因此常被用来制备减反射薄膜。TiO2具有良好的光催化性能,另外TiO2薄膜还具备光致超亲水性,因此被广泛用作自清洁材料。本文将具有低折射率的SiO2和具有自清洁性能的TiO2混合,制备出具有自清洁功能的减反射薄膜。具体研究工作为:（1）通过数值模拟,我们研究了膜层折射率和厚度对透过率的影响,并得到了实验中可以实现的膜层参数。（2）用溶胶凝胶法制备了 SiO2-TiO2混合溶胶,并通过添加造孔剂PEG（聚乙二醇）得到SiO2-TiO2-PEG混合溶胶,研究了 TiO2含量、PEG分子量以及含量等对SiO2-TiO2和SiO2-TiO2-PEG单层减反射薄膜光学和自清洁性能的影响...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３光在界面处反射示意图ｗ??（ａ）光只经玻璃表面反射；（ｂ）光在单层减反射薄膜界面反射；ｃ黾层减反射薄膜的矢Ｍ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]全球能源消费结构近十年数据对比分析[J]. 梁玲,孙静,岳脉健,耿惠丽. 世界石油工业. 2020(03)
[2]Optimization of broadband omnidirectional antireflection coatings for solar cells[J]. Xia Guo,Qiaoli Liu,Huijun Tian,Ben Li,Hongyi Zhou,Chong Li,Anqi Hu,Xiaoying He. Journal of Semiconductors. 2019(03)
[3]全球碳排放量2018年再创新高[J]. 宋峰,刘中军. 生态经济. 2019(02)
[4]高折射率锐钛矿TiO2薄膜的低温直流磁控溅射制备技术[J]. 王朝勇,任一新,李琦轩,李智,王新练,黄晓亚,姚宁. 表面技术. 2017(05)
[5]聚乙二醇调控SiO2溶胶结构及薄膜性能[J]. 向友来,李晓光,杜艾,吴帅,沈军,周斌. 硅酸盐学报. 2017(01)
[6]纳米SiO2的溶胶-凝胶法制备及其最佳工艺条件[J]. 王杰,宋丽贤,卢忠远,芦艾,宋英泽. 西南科技大学学报. 2011(02)
[7]水含量对溶胶-凝胶SiO2增透膜结构和性能的影响[J]. 刘小林,张伟清,梁培辉. 光子学报. 2000(11)
本文编号：3374164
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３光在界面处反射示意图ｗ??（ａ）光只经玻璃表面反射；（ｂ）光在单层减反射薄膜界面反射；ｃ黾层减反射薄膜的矢Ｍ??
?第１章绪论???Ｒ〇ｌ?Ｒｌ２?Ｒ２３?＾３４?＾４５??＼／／／／／??＼ｙ?／?／?．?／??门１??ｎ２?－??ｎ４??门ｓｕｂ??图１－４光在多层薄膜界面处反射的示意图Ｍｌ??与单层减反射相同，这里同样可以采用矢量图对双层减反射薄膜进行分析１１２］。??当两层膜的光学厚度都取如／４时，根据图１－５所示的矢量图分析可知，当反射系??数的模都相等时，且波长在Ｗ４和３如／２处时，可以组成全等三角形，因此波长??在３Ｖ４和Ｗ２处的反射率为零。根据公式（１?－１１）可得各界面的振幅反射系数＾、??Ｄ、ｎ分别为：??ｎ〇?－?ｎ±??＝—丄?（１?—?３９）??ｎ〇?＋?ｎｉ??ｎｘ?－?ｎ２?，??＝?■?（１?—?４０）??ｎａ?＋?ｎ２??ｎ２?—?ｎ，??ｒ３?＝?—?（１?—?４１）??ｎ２?＋?ｎｓ??其中仰、…、奶和？分别表示为空气，第一层薄膜，第二层薄膜和基底的折射??率。为使矢量模相等，各界面的振幅反射系数要相等，此时，薄膜和基底的折射??率需满足下式：??ｎ〇?ｎｑ??——＝——＝——?（１?—?４２）??ｎ〇?ｎａ?ｎ２??对《／和求解得：??＝?ｎｌｎｓ?（１?－?４３）??ｎ２?－?ｎｏｎｓ?（１?－?４４）??因此，对于双层减反射薄膜，当折射率满足上述两式时，对于波长在３如／４和３乂〇／２??的入射光，其反射率最低。??８??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]全球能源消费结构近十年数据对比分析[J]. 梁玲,孙静,岳脉健,耿惠丽. 世界石油工业. 2020(03)
[2]Optimization of broadband omnidirectional antireflection coatings for solar cells[J]. Xia Guo,Qiaoli Liu,Huijun Tian,Ben Li,Hongyi Zhou,Chong Li,Anqi Hu,Xiaoying He. Journal of Semiconductors. 2019(03)
[3]全球碳排放量2018年再创新高[J]. 宋峰,刘中军. 生态经济. 2019(02)
[4]高折射率锐钛矿TiO2薄膜的低温直流磁控溅射制备技术[J]. 王朝勇,任一新,李琦轩,李智,王新练,黄晓亚,姚宁. 表面技术. 2017(05)
[5]聚乙二醇调控SiO2溶胶结构及薄膜性能[J]. 向友来,李晓光,杜艾,吴帅,沈军,周斌. 硅酸盐学报. 2017(01)
[6]纳米SiO2的溶胶-凝胶法制备及其最佳工艺条件[J]. 王杰,宋丽贤,卢忠远,芦艾,宋英泽. 西南科技大学学报. 2011(02)
[7]水含量对溶胶-凝胶SiO2增透膜结构和性能的影响[J]. 刘小林,张伟清,梁培辉. 光子学报. 2000(11)
本文编号：3374164
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