納米SiO2/TiO2減反射膜的制備及性能研究

1.8萬字 43頁 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)

摘要
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)能源的消耗增加，開發(fā)清潔、可持續(xù)利用的太陽能一直是研究的熱點(diǎn)。但是由于技術(shù)的限制，對(duì)太陽能的利用效率還相當(dāng)?shù)?，在太陽能電池器件上涂鍍減反射膜可以很好的減少其反射光，增加透過率，進(jìn)而提高了對(duì)太陽能的利用效率。新興多功能涂層的發(fā)展使建筑玻璃和涂覆玻璃材料在太陽能應(yīng)用上更具競爭力。在這方面，涂料提供高透射率和自潔能力意味著可納為玻璃和涂覆玻璃等材料的附加值。
本文采用溶膠-凝膠法以正硅酸乙酯和鈦酸丁酯為前驅(qū)體，在玻璃表面成功的涂鍍了SiO2/TiO2雙層薄膜、SiO2/TiO2復(fù)合薄膜和多孔SiO2薄膜。應(yīng)用X 射線衍射儀、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、紫外-可見分光光度計(jì)等測試儀器來研究了薄膜表面和斷面的微觀形貌，對(duì)不同薄膜的透光率進(jìn)行研究。
采用溶膠-凝膠法成功地在石英玻璃表面制備了均勻的SiO2/TiO2雙層薄膜，研究結(jié)果表明SiO2/TiO2雙層薄膜的厚度增加，TiO2結(jié)晶程度增加，均勻性好。雙層薄膜表面均勻平整，晶粒排列緊密。隨著TiO2含量的增加和薄膜厚度的增加，透光率呈下降趨勢(shì)，這是由于TiO2的高折射率和膜厚限制了其增透效果。
隨后采用溶膠-凝膠法成功地在石英玻璃表面制備了均勻的SiO2/TiO2復(fù)合薄膜，結(jié)果顯示隨著復(fù)合薄膜中TiO2含量比例的增加，薄膜表面平整度增加，晶粒減小，分布均勻。TiO2的加入會(huì)減低整體的透光率，但TiO2的含量對(duì)透光率的影響并沒有十分顯著。
最后，采用溶膠-凝膠法成功地在石英玻璃表面制備了均勻的多孔/致密SiO2薄膜，研究結(jié)果表明多孔薄膜的孔隙均勻，致密的SiO2表面較均勻致密，骨架結(jié)構(gòu)連接緊密。多孔SiO2薄膜的透光率比致密SiO2薄膜要高，但是機(jī)械性和耐候性差。致密SiO2薄膜的增透效果好，且機(jī)械性能和耐候性好，易于在野外惡劣環(huán)境的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：減反射膜；納米薄膜；溶膠-凝膠法；二氧化鈦；二氧化硅