光学薄膜在太阳能电池上的应用.ppt
《光学薄膜在太阳能电池上的应用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光学薄膜在太阳能电池上的应用.ppt(28页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、2023/5/22,1,光学薄膜在太阳能电池中的应用,太阳能电池的发展,1973年世界爆发了第一次能源危机,使人们清醒地认识到地球上化石能源储藏及供给的有限性,客观上要求人们必须寻找其它可替代的能源技术,改变现有的以使用单一化石能源为基础的能源供给结构。为此,以美国为首的西方发达国家纷纷投入大量人力、物力和财力支持太阳电池的研究和发展,同时在以亟待解决的与化石能源燃烧有关的大气污染、温室效应等环境问题的促使下,在全世界范围内掀起了开发利用太阳能的热潮,也由此拉开了太阳电池发电的序幕。1839年法国实验物理学家第一次报道了他在电解槽中发现了光生伏特效应。1877年,W.G.Adams和R.E.D
2、ay在固体硒中观察到了光生伏特效应,并制作第一片硒太阳电池。1904年德国物理学家爱因斯坦仁Albert Einstein)发表了关于光电效应的论文,成功地提出了光生伏特效应的理论,2023/5/22,2,2023/5/22,3,太阳能电池的分类,硅基太阳能电池(单晶/多晶/非晶)(24.7%)化合物太阳能电池(砷化镓/硫化镉/碲化镉/铜铟硒等)有机薄膜太阳能电池(酞青类化合物/导电聚合物等)纳米薄膜太阳能电池(纳米TiO2),2023/5/22,4,各种太阳能电池所占比例,2023/5/22,5,如何减少硅太阳能电池表面反射率,裸硅表面的反射率在30%以上 将电池表面腐蚀成绒面或者多孔状(增
3、加光与半导体表面作用的次数,同时会使电池温度升高)镀上减反射膜(SiO2/SnO2/TiO2/SiNx/SiCx等),光学薄膜(optical coating),光学薄膜是一种为改变光学零件表面光学特性而镀在光学零件表面上的一层或多层膜。可以是金属膜、介质膜或这两类膜的组合。它可分为增透膜、高反膜、滤光膜、分光膜、偏振与消偏振膜等。减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜,因此,它至今仍是光学薄膜技术中重要的研究课题,研究的重点是寻找新材料,设计新膜系,改进淀积工艺,使之用最少的层数,最简单、最稳定的工艺,获得尽可能高的成品率,达到最理想的效果。,2023/5/22,6,减反射薄膜的发展,人
4、类为了更好的利用光,经过了许多探索。薄膜的一些奇异性质最先引起人们的注意,但是即使是单层膜的应用也历尽艰辛。早在1817年夫琅和裴便已制成了世界上第一批单层减反射膜。1866年瑞利报告说,年久失泽的玻璃的反光比新鲜玻璃的反光弱;但瑞利的发现在当时由于没有实际需要,并未引起人们的重视。直到最后,大气腐蚀失泽的一批透镜被光学零件制造师泰勒偶然发现后,他才致力于用腐蚀法使玻璃表面人工失泽,以降低折射界面的讨厌的反射。二十世纪三十年代中期才应该认为是薄膜在光学上加以应用的真正开端。,2023/5/22,7,2023/5/22,8,单层减反射薄膜的原理,结构最简单的减反射膜是单层膜。图1所示为单层减反射
5、薄膜的矢量图。,膜有两个界面就有两个矢量,每个矢量表示一个界面上的振幅反射系数。如果膜层的折射率低于基片的折射率,则在每个界面上的反射系数都为负值,这表明相位变化为180(若反射光存在于折射率比相邻媒质更低的媒质内,则相移为180;若该媒质的折射率高于相邻媒质的折射率,则相移为零。)。当膜层的相位厚度为90时,即膜层的光学厚度为某一波长的四分之一时,则两个矢量的方向完全相反,合矢量便有最小值。如果矢量的模相等,则对该波长而言,两个矢量将完全抵消,于是出现了零反射率。,2023/5/22,9,以上仅仅是垂直入射的情况。在倾斜入射时,情况与上述类似,只是膜层的有效相位厚度减少了,因而最佳透射波长更
6、短些。,2023/5/22,10,2023/5/22,11,太阳辐射的波长范围:紫外光区(7%)红外光区(43%)和可见光区(50%)硅在红外波段透过率很高,但对红外波段太阳辐射能的利用很少;红外光的热效应会降低电池的太阳能转换效率和使用寿命紫外波段光对电池板胶合材料(EVA)有老化作用400800nm范围实现减反射,对紫外光(800nm)的透过率有较大抑制,太阳的光谱与太阳能电池,2023/5/22,12,AR薄膜的制备方法,气相法:利用各种材料在气相间、气相和固体基础表面间所产生的物理、化学过程而沉积薄膜的方法化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)CVD可以分为热CVD、光CVD
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光学薄膜 太阳能电池 应用
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4896846.html