溶胶-凝胶法制备纳米多孔二氧化硅减反膜的研究进展-论文.pdf

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1、第42卷第4期玻璃与搪瓷V0I．42No．42014年8月GLASS&ENAMELAug．2014溶胶一凝胶法制备纳米多孑L二氧化硅减反膜的研究进展李春华，姜宏圳，赵会峰，邹世锋(1．武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉430070；2．海南省特种玻璃重点实验室，海南海口570100；3．海南省特种玻璃工程技术研究中心，海南中航特玻材料有限公司，海南海ISl571924)摘要：简要阐述了太阳能玻璃减反膜的设计原理，综述了溶胶一凝胶法中以正硅酸乙酯一水一碱一醇体系为主线的纳米多孔二氧化硅薄

2、膜的研究进展，分别论述了在正硅酸乙酯一水一碱一醇体系中的各个体系组分的影响和作用。关键词：减反膜；多孔纳米二氧化硅；正硅酸乙酯；溶胶一凝胶法；太阳能玻璃中图分类号：0484．1文献标识码：A文章编号：1000—2871(2014)04-0042-05DOI：10．13588／j．cnki．g．e．1000—2871．2014．04．010ProgressinNanoPorousSilicaAntireflective(AR)FilmPreparedbySol—GelL／Chun—hua，JIANGHo

3、ng，ZHAOHui-feng。，ZOUShi-feng(1．StateKeyLaboratoryofSilicateMaterialsforArchitectures，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；2．HainanProvincialSpecialGlassKeyLab，HainanUniversity，Haikou570100，China；3．HainanProvincialSpecialGlassEngineeringResearch

4、Center，AVICHainanSpecialGlassMaterialCo．，LTD，Haikou571924，China)Abstract：Thedesignprinciplesofantireflectivefilmappliedforsolarglasswerebrieflydescribed．Theresearchprogressinnanoporoussilicafilmspreparedbysol_‘gelbasedonTEOS—water。。alkali_’alcoholsystem

5、wasalsoreviewed，andtheinfluenceandroleofeverycomponentinTEOS—water—alkali—alco—holsystemwerediscussedrespectively．Keywords：antireflectivefilm；porousnanometersilica；TEOS；sol—gel；solarglass0前言随着“新能源”概念的提出，太阳能光伏行业近年来得到快速发展，尤其是太阳能电池的研究经历了单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非

6、晶硅太阳能电池和硅薄膜太阳能电池的发展过程⋯。太阳能电池技术日趋完善和多样化，但太阳能电池的光伏转换效率却面临着转换效率低下(16％～19％)和晶硅电池造$收稿日期：2014—01—23术半基金项目：海南省重大科技项目“特种玻璃产业关键技术的引进和集成应用”(ZDZX2013002)第42卷第4期玻璃与搪瓷·43·价高(4片)等难题J。这些难题大大限制了太阳能的有效利用。而太阳能玻璃作为太阳能电池系统中必不可少的配件之一，它的折射率约为1．52，除去太阳能玻璃的自然吸收外，玻璃的单面反射率达到4％以上

7、，这间接导致太阳能光伏电池的转换效率损失。因此，太阳能玻璃的光谱透过率也是直接影响太阳能电池光电转换效率的重要因素，提高其光谱透过率可提高太阳能电池的光伏转化效率。为了提高太阳能玻璃的透过率，在太阳能玻璃上镀一层厚度适宜的减反增透膜(AR膜)，可使其太阳光透过率提高2．O％～2．8％左右，从而有效地提高太阳能电池的光伏转换效率(约2．5～3．5W／m)。纳米二氧化硅是一种特殊的材料，能够广泛应用于光学、电子、生物、医学等领域，可用于制备光学薄膜、半导体、生物催化剂载体、吸附膜等。对纳米二氧化硅的制备及

8、其应用研究已有大量文献报导，但是对于纳米多孔二氧化硅减反膜的研究却不多。本文简要介绍了太阳能玻璃减反膜的工作原理，并系统介绍了溶胶一凝胶法制备纳米多FLz．氧化硅薄膜的研究进展，主要包括正硅酸乙酯一水一碱一醇体系中各种不同组分的作用和影响。1太阳能玻璃减反膜的设计原理减反膜是利用光在薄膜两侧的反射光存在相位差而产生干涉作用。对于单层薄膜来说，在反射光的入射方向上反射率为零时，必须在光的方向和能量强度上满足以下两个条件：nd=(2k一1)丢nfJnan式中