太阳能器件用超疏水增透膜的研究进展

卢博1,2, 高鹏1, 郭永刚1, 左燕1,2(1.青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司;2.青海黄河上游水电开发有限责任公司西安太阳能电力分公司)
摘要:由于在解决关键技术问题方面的潜在用途,具有超疏水特性的减反射表面受到了广泛的关注。超疏水表面的微纳米结构结合材料的低表面能,能有效提高材料的抗润湿性能,实现自清洁。这是由于超疏水表面的水接触角大于150°,使得水滴能够包裹基体表面的杂质一同滚落,从而达到自清洁的目的。超疏水表面比疏水表面的要求更加严苛,可以通过两种关键途径来实现:一是直接利用自身低表面能的材料制造粗糙表面,二是首先制造出粗糙表面,再利用低表面能材料对其进行修饰。同时,高透光率是提高光学设备和器件性能的关键,如太阳能板等。因此,设计和实现高透光的自清洁超疏水表面,从而降低表面的反射率有重要意义和研究前景。本综述重点梳理了不同增透超疏水表面材料的发展,特别是玻璃材料,最后对低反射的自清洁超疏水表面材料的未来应用进行了探讨。
关键词:减反射表面;超疏水;自清洁;微纳米结构;太阳能设备

目录介绍

1 超疏水与低反射的基本概念和原理

1. 1 超疏水效应

1. 2 低反射原理

2 超疏水表面的制造技术

2. 1 利用低表面能材料构造粗糙表面

2.1.1 含氟聚合物

2.1.2 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

2.1.3 无机材料

2. 2 利用低表面能材料再修饰粗糙表面

2.2.1 光刻技术

2.2.2 模板法

2.2.3 溶胶凝胶法

2.2.4 等离子表面处理

2.2.5 自组装技术

3 透光与机械耐久性

3. 1 透光性

3. 2 机械耐久性

4 未来发展趋势

5 结语

 

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