光伏產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)是如何提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。然而除了光電轉(zhuǎn)換效率外，如果陽(yáng)光被電池片反射出去，也就意味著一部分陽(yáng)光將不能到達(dá)太陽(yáng)能電池表面，也就不利于能量輸出。沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的玻璃表面會(huì)反射多達(dá)4%的陽(yáng)光-這部分光是被丟失的，無(wú)法轉(zhuǎn)換成電能。

如何減少不必要反射是現(xiàn)代光伏設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。達(dá)到此目的的一個(gè)有效方法就是使用減反射涂層(ARC)降低反射水平，增加太陽(yáng)能電池組件的能量輸出。

防反射涂層可以減少平滑的表面造成的眩光、閃爍以及不必要的反射，并能增加太陽(yáng)能電池和光學(xué)傳感器等光電器件的光功率輸出。

ARC技術(shù)的代表研究機(jī)構(gòu)及研究趨勢(shì)有以下一些：

ARC-佛羅里達(dá)大學(xué)

佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員已經(jīng)研究了建立在蛾眼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的防反射技術(shù)。

在最近幾年，研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些革新性的抗反射涂層。其中一個(gè)有趣的例子來(lái)自佛羅里達(dá)大學(xué)，基于蛾眼結(jié)構(gòu)的防反射技術(shù)。據(jù)佛羅里達(dá)大學(xué)化學(xué)工程系副教授姜鵬博士解釋：蛾的眼睛有一種規(guī)則排列的乳頭結(jié)構(gòu)構(gòu)成的“周期性的亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)”。蛾的眼睛是非常暗的，這不是因?yàn)槎暄壑杏腥魏紊?，而是因?yàn)樗鼈冄劬Φ慕悄そY(jié)構(gòu)。

該技術(shù)的開(kāi)發(fā)是為了克服一些涂在光伏組件硅電池片表面的“傳統(tǒng)”四分之一波長(zhǎng)氮化硅或二氧化鈦涂層結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。蛾眼構(gòu)造相比傳統(tǒng)的介電涂層表現(xiàn)出“寬帶”防反射。蛾眼結(jié)構(gòu)，可制作在基材本體上，使用自下而上的膠體自組裝制作這些結(jié)構(gòu)。這樣的工藝發(fā)展可以被量產(chǎn)。也適用于各種基材，包括單晶硅和多晶硅，砷化鎵和玻璃，

夏普公司去年宣布，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了基于蛾眼原理的顯示器，但這些結(jié)構(gòu)技術(shù)目前還沒(méi)有被用于光伏的電池中。目前，使用類似的結(jié)構(gòu)制造的電池已經(jīng)問(wèn)世，并且表現(xiàn)出更高的效率。

ARC-帝斯曼創(chuàng)新中心

總部位于荷蘭的DSM公司創(chuàng)新中心開(kāi)發(fā)了一種納米多孔涂層技術(shù)，在商業(yè)上稱為KhepriCoat。該涂層最初用于相框使用的測(cè)試和銷售，后來(lái)才有了為太陽(yáng)能應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)化版本。

本質(zhì)上，是在固體涂層創(chuàng)造了一系列的納米孔，并在玻璃上形成封閉的表面和非常良好的粘合。

繼最近收購(gòu)了SolarExcel后，該公司還開(kāi)發(fā)了一種新型光陷阱技術(shù)，讓光線可以陷在組件里面，而不是反射到組件外，從而提高效率。

陷光技術(shù)仍在研究發(fā)展中-但KhepriCoat涂料已經(jīng)是一種商業(yè)化的產(chǎn)品，鍍膜玻璃世界各地的眾多太陽(yáng)能組件生產(chǎn)商正在使用。

ARC-MagnoliaSolar研究中心

在美國(guó)，位于馬薩諸塞州沃本和紐約州奧爾巴尼的MagnoliaSolar，還開(kāi)發(fā)了寬帶納米結(jié)構(gòu)的防反射涂層。它最初源于國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)和紐約州能源研究發(fā)展管理局(NYSERDA)的研究。

通過(guò)設(shè)計(jì)涂層材料的光學(xué)性質(zhì)，MagnoliaSolar先進(jìn)的納米結(jié)構(gòu)光學(xué)涂層能夠在很寬的光譜和角度范圍內(nèi)降低反射。涂料可以抑制off-angle反射，從而最大限度地減少光伏組件不必要的閃爍和眩光。該涂層能夠被應(yīng)用在各種表面，包括硬質(zhì)的玻璃基板和柔性塑料片，在所有波長(zhǎng)和入射角都超越了傳統(tǒng)的四分之一波長(zhǎng)的減反射涂層。

其他應(yīng)用

更廣義地說(shuō)，防反射涂層也用于各種其它應(yīng)用。例如，它們可以用在各種需要減少光反射的地方。比如燈罩、顯示器等，每種應(yīng)用都有自己的要求，就需要具體的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

一般情況下，防反射涂層以及那些適用于玻璃表面的涂層可以幫助減少視覺(jué)眩光。蛾眼構(gòu)造還可用于發(fā)光二極管(LED)，以提高光提取。

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