波浪形减反射/辐射冷却薄膜提升太阳电池性能

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作者 李晶晶 王瑞祥 邢美波 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期520-527,共8页

为增强太阳电池的光电转换效率,提出将波浪形聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜用于硅太阳电池,可同时实现减反射与辐射冷却双功能。采用时域有限差分(FDTD)方法模拟研究PDMS膜的厚度及波浪形貌参数对其光学性能的影响。结果表明:PDMS层厚度为60... 为增强太阳电池的光电转换效率,提出将波浪形聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜用于硅太阳电池,可同时实现减反射与辐射冷却双功能。采用时域有限差分(FDTD)方法模拟研究PDMS膜的厚度及波浪形貌参数对其光学性能的影响。结果表明:PDMS层厚度为60µm,波浪形结构周期2µm,振幅5µm的波浪形PDMS薄膜性能最佳,在大气窗口波段(8~13µm)可实现94%的发射率,在光伏响应波段(0.3~1.1µm)可实现99.5%的太阳透过率。此外,该波浪形PDMS薄膜在减反射与辐射冷却的共同作用下,可将裸硅电池的温度降低5.82℃,可有效避免3.15%的电损失。 展开更多

关键词 太阳电池 辐射制冷 数值分析 光谱选择 热辐射 薄膜

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光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展 被引量：13

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作者 高祥虎 赵鑫 +1 位作者 耿庆芬 刘刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期26-31,共6页

选择性吸收涂层技术是公认的太阳能光热转换较为核心的技术,它对提高太阳能热转换效率,大规模推广太阳能光热应用起着至关重要的作用。主要综述了光谱选择性太阳能吸收涂层的分类及制备方法。

关键词 太阳能 光谱选择性 吸收 涂层

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太阳选择性吸收薄膜中干涉条件的近似计算 被引量：9

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作者 曹韫真 胡行方 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期279-284,共6页

从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论。以介电膜、吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表 ,对该膜系在可见—近红外光波段形成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸... 从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论。以介电膜、吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表 ,对该膜系在可见—近红外光波段形成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸收薄膜的光谱选择性吸收特性 。 展开更多

关键词 太阳能 选择性吸收薄膜 干涉作用

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提高太阳能集热管磁控溅射镀膜沉积速率的研究 被引量：2

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作者 陈文光 饶益花 李云程 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期328-331,共4页

工业上用磁控溅射技术为太阳能集热管制备Al-N/Al选择性吸收涂层,这种吸收涂层最外层为AlN介质减反层。在开环N2流量控制模式下,存在溅射制备AlN介质减反层沉积速率低的缺点。本文依据气相化学反应动力学理论,薄膜的沉积率正比于反应气... 工业上用磁控溅射技术为太阳能集热管制备Al-N/Al选择性吸收涂层,这种吸收涂层最外层为AlN介质减反层。在开环N2流量控制模式下,存在溅射制备AlN介质减反层沉积速率低的缺点。本文依据气相化学反应动力学理论,薄膜的沉积率正比于反应气体的浓度,提出了一种提高制备AlN陶瓷减反层沉积速率的方法。该方法将直流溅射靶电压反馈至模糊控制器,控制N2流量大小,让磁控溅射镀膜机稳定工作在拐点电压附近,实现反应溅射恒电压控制。并且采用单片机技术制作了样机,在SCS-700A型太阳能集热管镀膜机中使用,实验结果表明,镀膜沉积速率提高了4倍以上,整个系统工作稳定。 展开更多

关键词 磁控溅射 太阳能集热管 选择性吸收涂层 沉积速率 镀膜 模糊控制 恒电压控制

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直流磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收TiN薄膜 被引量：1

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作者 付淑英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1146-1149,共4页

以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以氩气作为工作气体、氮气为反应气体,在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现:在其它工艺参数保持不变的情况下,溅射气压在0.35～1... 以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以氩气作为工作气体、氮气为反应气体,在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现:在其它工艺参数保持不变的情况下,溅射气压在0.35～1.50Pa范围内,都能制备出(200)择优取向的立方相TiN。而当溅射气压为0.35Pa时沉积的薄膜致密、均匀,色泽金黄,膜厚为132nm,结晶性最好,电阻率最低为33.8μΩ·cm(接近块体氮化钛电阻率)。在可见-近红外光区(波长400～1000nm)的平均吸收率α=0.83,最高红外反射率R=0.90。通过对膜层结构、膜厚、吸收率及反射率的分析,制备的TiN薄膜光谱选择性吸收特性良好,具有很高的应用价值。可用于太阳集热器的吸热表面,并可直接作为光热转换建筑材料。 展开更多

关键词 太阳光谱选择性吸收薄膜 磁控溅射 氮化钛(TiN) 吸收率 反射率

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太阳能光谱选择性吸收薄膜高温性能衰减分析

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作者 魏东辉 李文哲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1993-1997,共5页

对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收薄膜的热稳定性进行测试,分析薄膜在高温下的光学性能、表面及截面形貌、元素分布、微观结构等变化。在450℃下热处理300 h后采用SEM、AES、TEM等方法分析薄膜热处理后的微观结构、成分变... 对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收薄膜的热稳定性进行测试,分析薄膜在高温下的光学性能、表面及截面形貌、元素分布、微观结构等变化。在450℃下热处理300 h后采用SEM、AES、TEM等方法分析薄膜热处理后的微观结构、成分变化。结果表明,经热处理薄膜出现表面粗糙度增加、晶粒异常长大、亚层界面变模糊等变化。主要的衰减机制为薄膜在高温下O、N发生轻微扩散,另外经热处理后吸收层Cr结晶度略有增加。 展开更多

关键词 太阳能光谱选择性吸收薄膜 过渡金属氧化物及氮化物 热稳定性 衰减机制 高温扩散

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某些介质/铜合金膜系的光学特性 被引量：1

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作者 俞善庆 张小平 马敏伟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期91-96,共6页

研究了由 SiO,SnO_2,ZnS 及 CdS 介质膜分别与铜基合金(CA)所组成的 D/CA 膜系在320～1000nm波长范围内的光谱透过率(T_λ)和光谱吸光度(A_λ)。探讨了介质膜与铜合金膜对于膜系的透过率与吸光度的光谱选择特性的影响。研究结果表明,在... 研究了由 SiO,SnO_2,ZnS 及 CdS 介质膜分别与铜基合金(CA)所组成的 D/CA 膜系在320～1000nm波长范围内的光谱透过率(T_λ)和光谱吸光度(A_λ)。探讨了介质膜与铜合金膜对于膜系的透过率与吸光度的光谱选择特性的影响。研究结果表明,在单一铜合金膜情况下,当膜厚为5.1～30nm 时,T_λ和 A_λ的光谱选择度均无明显变化,当铜合金膜厚增加时,其 T_λ单调地下降,而 A_λ则相应增大。在 D/CA 非对称光学膜系情况下,沉积在铜合金基膜上的介质面层的性质和厚度将直接影响膜系的 A_λ波形(即光谱选择度)。由不同厚度介质膜和相同厚度铜合金基膜所组成的 D/CA 光学系统可以获得相同波形的光谱吸光度。铜基合金层的厚度对于D/CA 光学系统的光吸收起着重要作用。当铜基合金层较厚时,其 A_λ也将增大。 展开更多

关键词 介质 铜合金膜 薄膜 光学性质 光谱

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ITO的热辐射性质与等离子波长关系的实验研究 被引量：1

8

作者 陈颉 葛新石 胡行方 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期371-375,共5页

热镜膜具有广泛的应用背景；特别是将其沉积在柔性的黑色底衬上，就能获得不同于通常的、必须用发射率很低的金属做衬底的太阳能选择性吸收表面．采用衬底不加温的普通ＲＦ溅射技术制备单层ＩＴＯ热镜膜，并对它们的热辐射性质与等离子... 热镜膜具有广泛的应用背景；特别是将其沉积在柔性的黑色底衬上，就能获得不同于通常的、必须用发射率很低的金属做衬底的太阳能选择性吸收表面．采用衬底不加温的普通ＲＦ溅射技术制备单层ＩＴＯ热镜膜，并对它们的热辐射性质与等离子波长之间的关系进行了实验研究．研究表明，对于单层ＩＴＯ热镜膜，同时具有最小的发射率和最小的对太阳辐射的反射率是困难的．但是，等离子波长可以作为预测太阳能热利用领域使用的单层ＩＴＯ热镜膜热辐射性质的一个判据． 展开更多

关键词 热镜膜 热辐射性质 等离子波长 光学薄膜 ITO

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陶瓷表面太阳选择性吸收涂层的研究

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作者 吴文泽 付一飞 +3 位作者 梁柱荣 徐雪青 王毅 范玉容 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期722-728,共7页

以普通陶瓷毛胚为基底，采用钒钛磁铁矿渣制备黑釉吸收层，并采用红外灯辅助喷雾热解法制备锑掺杂氧化锡薄膜作为红外反射层，构建结构简单的陶瓷表面太阳选择性吸收涂层，并对涂层微结构和性能进行表征，结果表明-掺锑氧化锡薄膜结晶... 以普通陶瓷毛胚为基底，采用钒钛磁铁矿渣制备黑釉吸收层，并采用红外灯辅助喷雾热解法制备锑掺杂氧化锡薄膜作为红外反射层，构建结构简单的陶瓷表面太阳选择性吸收涂层，并对涂层微结构和性能进行表征，结果表明-掺锑氧化锡薄膜结晶完全，厚度均一；涂层太阳吸收比可达0．93，法向发射比低于0．25；经500h的老化性试验后，涂层的太阳吸收比和法向发射比变化小于10％。 展开更多

关键词 太阳选择性吸收涂层 钒钛黑瓷 锑掺杂氧化锡薄膜 红外反射 陶瓷平板型集热器

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中高温太阳光谱选择性吸收涂层金属钨红外反射层的性能研究 被引量：1

10

作者 杨子键 刘静 +3 位作者 汪洪 祖成奎 孟政 余刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期48-53,共6页

采用脉冲直流磁控溅射法,在不同的基片温度下制备金属钨薄膜,并对薄膜的反射光谱、电学性能、晶体结构、表面形貌等进行了分析。结果表明,在300℃基片温度下获得完全热力学稳定的体心立方α-W金属膜,并具有(110)晶面择优取向,薄膜电阻率... 采用脉冲直流磁控溅射法,在不同的基片温度下制备金属钨薄膜,并对薄膜的反射光谱、电学性能、晶体结构、表面形貌等进行了分析。结果表明,在300℃基片温度下获得完全热力学稳定的体心立方α-W金属膜,并具有(110)晶面择优取向,薄膜电阻率为22μΩ·cm,500℃发射率低于0.07。通过薄膜沉积过程中基片加热的方法,在较小的薄膜厚度,即150 nm以下,将亚稳相β-W全部转变为稳定相BBCα-W,适合中高温太阳光谱选择性吸收涂层中红外反射层的规模化制备;不同晶体结构W做红外反射层的吸热膜膜系大气环境400℃热稳定性测试进一步证实了α-W膜做红外反射层显著提高吸热膜膜系热稳定性。 展开更多

关键词 太阳能热利用 发射率 红外反射层 选择性吸收涂层 钨薄膜 基片温度

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多晶PERC太阳电池的背面与正面结构性能优化

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作者 赵科巍 张波 +4 位作者 吕镱 庄宇峰 李正平 鲁贵林 沈文忠 《新能源进展》 2020年第5期428-433,共6页

多晶硅太阳电池以其价格低廉的优势成为低成本太阳电池的首选,但其光电转换效率提升空间有限。钝化发射极和背面电池(PERC)技术是当前晶硅太阳电池提效的主要途径。多晶PERC电池结合了多晶硅电池的低成本和PERC电池的高效,是当前多晶硅... 多晶硅太阳电池以其价格低廉的优势成为低成本太阳电池的首选,但其光电转换效率提升空间有限。钝化发射极和背面电池(PERC)技术是当前晶硅太阳电池提效的主要途径。多晶PERC电池结合了多晶硅电池的低成本和PERC电池的高效,是当前多晶硅电池的研究热点。本文研究了多晶PERC电池的背面和正面结构优化与设计,提出了提高多晶PERC电池效率的产业化技术方法。通过在硅片背面用三层SiNx:H薄膜来代替常规双层SiNx:H薄膜,在保证优良的背面钝化的同时,使电池长波响应得到改善,电池光电转换效率由20.19%提升至20.26%。优化多晶PERC电池的背面激光开窗工艺,使多晶电池效率较常规工艺提升0.11%。而在多晶PERC电池的正面叠加选择性发射极技术,可较常规工艺提升电池效率0.10%。综合运用多种提效手段有利于保持多晶PERC电池的竞争力。 展开更多

关键词 太阳电池 多晶硅电池 长波响应 SiNx:H薄膜 选择性发射极 激光开窗

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