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,己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AT0.02%。 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。 【关键词】：太阳能玻璃 梯度折射率 减反射膜 透过率
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O484.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 引言9
• 1.2 减反射薄膜的发展历史9-12
• 1.3 减反射薄膜的应用12-14
• 1.4 梯度折射率减反射膜14-18
• 1.5 目前研究现状18-19
• 1.6 本文研究内容简介19-20
• 第2章 梯度折射率减反射原理20-25
• 2.1 减反射膜的传统理论20-21
• 2.2 梯度折射率减反射21-25
• 第3章 模拟软件选择和参数设计25-33
• 3.1 光学薄膜设计软件25-30
• 3.2 计算软件与基本参数设定30-31
• 3.3 分层数的选择31
• 3.4 膜层厚度的选择31-32
• 3.5 折射率分布函数类型的选择32-33
• 第4章 分层数对计算结果的影响33-38
• 4.1 分层数对计算结果的影响与分析33-37
• 4.2 小结37-38
• 第5章 梯度折射率分布曲线形式对减反射性能的影响38-51
• 5.1 不同分布曲线在一定膜层厚度下的透过性能38-41
• 5.2 不同折射率分布曲线的反射率计算41-44
• 5.3 对称型分布曲线的透过率比较44-47
• 5.4 对称型分布曲线的反射率比较47-49
• 5.5 小结49-51
• 第6章 总结与展望51-53
• 6.1 本论文研究总结51-52
• 6.2 本文研究可以进一步完善的工作52-53
• 参考文献53-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况59

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