光伏电池的效率可能很快就会大幅提高,这要归功于由纳米材料制成的下一代抗反射涂层,该涂层能够减少从电池表面反射出去的光量。188金宝搏bet官网

188金宝搏bet官网具有“可调”折射率的材料在过去几年中已经开发出来,它们在光伏应用中显示出巨大的潜力。伦斯勒理工学院电气、计算机和系统工程系的弗雷德·舒伯特教授正在研究如何利用这种新获得的可控性。

折射率是材料改变光速的特性,计算方法是真空中的光速与穿过材料的光速之比。折射率是光学材料最基本的特性之一,它决定了菲涅尔反射、布拉格反射、斯涅尔折射、衍射以及光的相速度和188金宝搏bet官网群速度等重要光学特性。

空气和其他气体的折射率非常接近1.0,但不幸的是不适用于薄膜光电应用。在适用于薄膜光电应用的透明致密材料中,氟化镁(M188金宝搏bet官网gF2)折射率最低(n=1.39);目前还不存在折射率188金宝搏bet官网较低的致密物质。

事实上,多年来,1.0到1.39之间的范围一直未被探索。但随着折射率可调材料的出现,这种情况正在改变。188金宝搏bet官网舒伯特的研究基于对折射率可控制的透明薄膜材料的裁剪。188金宝搏bet官网

“折射率低至1.05的光学薄膜材料已经188金宝搏bet官网被证明。可调节折射率材料基于“纳米多孔”二氧化硅(SiO)188金宝搏bet官网2)、氧化铟锡(ITO)和二氧化钛(TiO2),我们可以通过使用斜角沉积来精确地控制孔隙度——这种技术中基底与沉积源的入射角是非正的,”Schubert说。

舒伯特和他的同事们利用这些材料设计并制造了一种四层防反射涂层。188金宝搏bet官网他指出:“这种涂层的制造过程是添加剂和纯物理的,所以它完全兼容当前太阳能电池的制造过程。”“我们的可定制方法很容易将防反射涂层设计融入太阳能电池器件结构中,以满足特定应用需求。”

这种四层增透涂层是可行的,易于应用,为未来几代太阳能电池器件的增透涂层技术提供了广阔的前景。

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