本文關(guān)鍵詞：仿葉子表面結(jié)構(gòu)薄膜的制備及其光伏效應(yīng)研究　出處：《安徽工程大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)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(yīng)用,對解決能源危機和污染具有顯著的意義,太陽能應(yīng)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(yīng)用的主要任務(wù),相關(guān)研究證明減反結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的疏水及光學(xué)特性啟示,本文主要研究仿植物葉片表面結(jié)構(gòu),制備出具有減反射和自清潔性能光學(xué)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(jié)構(gòu)的制備工藝采用雙轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),再利用NOA63型光刻膠在光滑硅片上織構(gòu)出具有植物葉片結(jié)構(gòu)的減反薄膜。采用掃描電鏡分析仿葉片表面結(jié)構(gòu)形貌;采用接觸角測試儀檢測仿葉子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的光學(xué)特性,研究仿葉子薄膜的透射、反射率、散光度;采用電化學(xué)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(xué)特性。結(jié)果表明:雙轉(zhuǎn)移法可以在硅片表面制備出具有仿植物葉片表面微納結(jié)構(gòu)薄膜;仿葉片結(jié)構(gòu)薄膜具有高達92%的霧度率,仿生表面結(jié)構(gòu)的霧度率是由微平凸鏡改變光線路徑導(dǎo)致;與光滑薄膜相比,具有荷葉表面結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的潤濕角最高達150°,較大接觸角的仿生結(jié)構(gòu)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(xué)理論計算結(jié)果表明,微納結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致仿葉片薄膜的高光學(xué)特性的主要原因;采用仿生模板轉(zhuǎn)寫法可以在硅基太陽能表面制備出具有良好光學(xué)效益及自潔性能的仿生薄膜。
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.2

【參考文獻】

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本文編號：1324162