本文關鍵詞：仿葉子表面結構薄膜的制備及其光伏效應研究　出處：《安徽工程大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著目前能源危機及環(huán)境污染的加劇,清潔的、無污染的、可再生的太陽能的應用,對解決能源危機和污染具有顯著的意義,太陽能應用是清潔能源發(fā)展的主要方向之一。提高太陽能的利用效率是太陽能應用的主要任務,相關研究證明減反結構有效提高太陽能器件的效率。受到自然界中植物葉片表面結構的疏水及光學特性啟示,本文主要研究仿植物葉片表面結構,制備出具有減反射和自清潔性能光學薄膜,達到增加硅太陽能電池的效率的目的。仿植物葉片表面結構的制備工藝采用雙轉移法,在硅基太陽能電池表面制備出具有仿植物葉片表面結構的減反薄膜,具體工藝流程為:將聚二甲基硅氧烷均勻澆注在植物葉子的表面,得到具有PDMS仿植物葉片的反模結構,再利用NOA63型光刻膠在光滑硅片上織構出具有植物葉片結構的減反薄膜。采用掃描電鏡分析仿葉片表面結構形貌;采用接觸角測試儀檢測仿葉子結構薄膜的潤濕角;采用透光率霧度儀、紫外紅外分光光度計檢測仿葉片表面結構的光學特性,研究仿葉子薄膜的透射、反射率、散光度;采用電化學工作站檢測仿生減反膜對太陽能電池功率的影響;采用蒙特卡洛法模擬計算仿生減反膜的光學特性。結果表明:雙轉移法可以在硅片表面制備出具有仿植物葉片表面微納結構薄膜;仿葉片結構薄膜具有高達92%的霧度率,仿生表面結構的霧度率是由微平凸鏡改變光線路徑導致;與光滑薄膜相比,具有荷葉表面結構的仿生薄膜的硅片表面對太陽光的反射從35%下降至20%,有效提高硅太陽電池的效益;仿葉片結構的潤濕角最高達150°,較大接觸角的仿生結構使電池具有自潔性能,減少污物對電池吸光率的影響;時域有限差分法(FDTD)光學理論計算結果表明,微納結構是導致仿葉片薄膜的高光學特性的主要原因;采用仿生模板轉寫法可以在硅基太陽能表面制備出具有良好光學效益及自潔性能的仿生薄膜。
【學位授予單位】：安徽工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.2

【參考文獻】

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本文編號：1324162