太阳能玻璃梯度折射率宽带减反射性能研究

摘要

随着太阳能光伏和光热元件的广泛应用，提高太阳能玻璃透过率成为目前国内外研究的热点。为了降低成本，提高效率，在玻璃上镀制减反射薄膜是最有效方法。并且，太阳能应用需要在较宽的波段都具有良好的减反射性能。在各种减反射技术中，梯度折射率减反射由于能获得宽带、近零反射特性，已成为减反射领域的研究重点。但由于梯度折射率减反射的应用和相关理论研究都较少，很多基础问题至今仍不清晰，影响了梯度折射率减反射技术的进一步发展。 本文应用TFCalc和Macleod光学薄膜设计软件，研究、计算了直线Line、二次曲线Conic及对称二次曲线Aconic、余弦曲线Cos及对称余弦曲线Acos等五种梯度折射率分布曲线形式在膜层分层数为5～300层以及膜层物理厚度100、200、300nm时，不同梯度折射率分布曲线、膜层分层数及厚度对梯度折射率薄膜减反射性能的影响。研究发现，对于计算的三种膜层厚度和五种折射率分布形式，分层数小于100时的透过率数值和透过曲线形状变化较大;分层数超过100时的透过率和透过率曲线形状几乎不再变化，其透过率精度可以达到△T＜0.02％。 对于计算的三种膜层厚度和五种折射率分布形式，Conic、Aconic和Cos三种曲线分布形式的透过率和反射率，在不同的膜层厚度下的变化趋势有相似的规律;Line在较大膜厚情况下的可见光波段有微小波动，此分布形式在可见光波段有较好的减反射性能;Acos的透过率和反射率在不同的膜层厚度下变化幅度最大，但是三种膜厚下其最高透过率值、红外波段的最低透过率值及红外波段的最高反射率值是最佳的。 对称型分布曲线形式Conic与Aconic在可见光范围，Aconic的减反射性能较好，在红外波段，两者的减反射性能一样好;对称型分布曲线形式Cos与Acos在可见光范围，Cos的减反射性能较好，在红外波段，Acos的减反射性能较好。 综合研究分析表明，Line和Acos折射率分布形式的宽带减反射性能较好，适合于宽带减反射应用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 减反射薄膜的发展历史

1．3 减反射薄膜的应用

1．4 梯度折射率减反射膜

1．5 目前研究现状

1．6 本文研究内容简介

第2章 梯度折射率减反射原理

2．1 减反射膜的传统理论

2．2 梯度折射率减反射

第3章 模拟软件选择和参数设计

3．1 光学薄膜设计软件

3．2 计算软件与基本参数设定

3．3 分层数的选择

3．4 膜层厚度的选择

3．5 折射率分布函数类型的选择

第4章 分层数对计算结果的影响

4．1 分层数对计算结果的影响与分析

4．2 小结

第5章 梯度折射率分布曲线形式对减反射性能的影响

5．1 不同分布曲线在一定膜层厚度下的透过性能

5．2 不同折射率分布曲线的反射率计算

5．3 对称型分布曲线的透过率比较

5．4 对称型分布曲线的反射率比较

5．5 小结

第6章 总结与展望

6．1 本论文研究总结

6．2 本文研究可以进一步完善的工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况