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人工吸收杂质诱导增透膜损伤阈值研究

光学技术 2024年第1期50卷 24-29页

作者：章汪维朱华新胡立发刘涛陈晓家郭东铭江南大学理学院江苏无锡214122 江苏省轻工光电工程技术研究中心江苏无锡214122

为研究杂质大小对增透膜激光损伤阈值(LIDT)影响,利用光刻技术在熔石英基底表面设置厚度为100nm不同直径大小的柱状金属Al“杂质吸收点”,然后在此基础上沉积增透膜。通过Comsol模拟仿真了解损伤过程,并利用532nm纳秒激光器进行阈值测试... 详细信息

为研究杂质大小对增透膜激光损伤阈值(LIDT)影响,利用光刻技术在熔石英基底表面设置厚度为100nm不同直径大小的柱状金属Al“杂质吸收点”,然后在此基础上沉积增透膜。通过Comsol模拟仿真了解损伤过程,并利用532nm纳秒激光器进行阈值测试,对实验数据与样品损伤形貌进行分析,结果表明杂质直径为50um、100um、200um、300um、400um的薄膜损伤阈值分别为18.93J/cm^(2),18.62J/cm^(2),17.11J/cm^(2),15.28J/cm^(2),13.47J/cm^(2),呈非线性下降,“杂质吸收点”吸收光能产生热量,传导于增透膜层后产生的轴向热应力超过了薄膜的拉伸强度是膜层损伤的主因。

关键词：增透膜杂质诱导薄膜损伤阈值

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光伏玻璃表面功能膜的研究进展

石油化工 2024年第3期53卷 454-462页

作者：汪舒扬中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

光伏玻璃透光率是影响太阳能电池效率的重要因素。在光伏玻璃表面覆功能膜不仅可以提高透光率,还能一定程度上减少在太阳能电池使用过程中由于表面积尘造成的透光率损失。介绍了3种玻璃表面功能膜(增透膜、防尘膜、自清洁膜)的作用原理... 详细信息

光伏玻璃透光率是影响太阳能电池效率的重要因素。在光伏玻璃表面覆功能膜不仅可以提高透光率,还能一定程度上减少在太阳能电池使用过程中由于表面积尘造成的透光率损失。介绍了3种玻璃表面功能膜(增透膜、防尘膜、自清洁膜)的作用原理,归纳了近年来实验室与工业研究中功能膜设计与制备的研究进展,梳理了各类膜层结构、成分与性能之间的关系,讨论了现有制膜技术中常见的问题、膜层设计与应用过程中的注意事项等。

关键词：光伏玻璃增透膜自清洁膜防尘膜表面处理

甲基三甲氧基硅烷修饰对SiO增透膜耐候性能的影响研究

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无机盐工业 2023年

作者：张宇赵志超赵翠莲孙楠楠河北水利电力学院基础部

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂，利用酸催化的方法制备了SiO2增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜，利用马弗炉对膜层进行固化处理，所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂，利用酸催化的方法制备了SiO2增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜，利用马弗炉对膜层进行固化处理，所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测试，从而研究了MTMS的加入量对SiO2增透膜透过性能及耐候性能的影响。结果表明：适量MTMS的加入可提高SiO2增透膜的透过性能，当n(MTMS)/n(TEOS)=0.5时，其增透性能由未加MTMS时的5.2%增加到了5.8%，增长了11.5%，而随着MTMS加入量的增多，增透性能又会呈现下降的趋势；MTMS的加入还在很大程度上改善了SiO2增透膜的耐水性能，当n(MTMS)/n(TEOS)≥1时，500 h的冷凝水实验对膜层表面及透过性能几无影响；随着MTMS加入量的逐步增加，膜层耐磨性能也会逐步的提升，当n(MTMS)/n(TEOS)=2时，膜层经100个循环的摩擦后透过率增加量仅降低10%，相比未加MTMS的膜层而言，其耐磨性能有了大幅度的提升。

关键词： MTMS SiO 增透膜透过性耐水性耐磨性

MXene改性TiO2光催化材料制备增透膜及抗污性能研究

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MXene改性TiO2光催化材料制备增透膜及抗污性能研究

作者：刘佳琦湖南大学

学位级别：硕士

大气中的灰尘、雾霾、有机污染物可直接附着于光伏组件表面形成顽垢,导致外表面腐蚀,降低发电效率。因此本研究旨在合成制备一种涂布在光伏组件表面具有抗静电、自清洁及光催化作用的增透抗污自清洁膜层。本研究采用Sol-Gel溶胶凝胶法... 详细信息

大气中的灰尘、雾霾、有机污染物可直接附着于光伏组件表面形成顽垢,导致外表面腐蚀,降低发电效率。因此本研究旨在合成制备一种涂布在光伏组件表面具有抗静电、自清洁及光催化作用的增透抗污自清洁膜层。本研究采用Sol-Gel溶胶凝胶法开发一种多孔SiO/TiO增透抗污自清洁膜层,利用二氧化硅多孔结构实现增透效果,并通过选择合适的溶剂调节膜层厚度和光学折射率,达到调控增透效果目的。研究发现,以异丙醇为溶剂的膜层孔径分布均匀,在400～800 nm的光谱范围内,最佳的SiO/TiO复合膜层的平均透过率增益为4.6%。同时,对SiO/TiO复合膜层进行全面的性能测试,接触角最低可达2.85°,具备抗静电性和防雾性,膜层附着力与硬度优异。本研究针对三类简易涂抹工具以及平板浮法玻璃和超白压延玻璃表面进行刷涂实验并测量透过率,证明膜层具备广泛适应性。针对已有材料缺陷,在SiO/TiO复合膜层引入二维材料MXene单少层TiC作为助催化剂,与传统光催化材料TiO进行复合,极大改善膜层光催化性能和抗老化性。通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段,证明基材表面形成结合牢固致密膜层,可有效降低接触角,实现超亲水性能。同时,对TiC/TiO复合膜层进行全面的性能测试,在原有SiO/TiO复合膜层具备的抗静电性、防雾性、膜层附着力与硬度、超亲水性的基础上,罗丹明B和铜绿微囊藻的降解率超过90%,基材透过率增加4.9%。并且在三处光伏电站开展小试与中试,综合发电效率提升约4%。

关键词： SiO2 超亲水材料 MXene 光伏组件增透膜光催化

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低纹波超辐射发光二极管的增透膜研制

中国激光 2023年第13期50卷 26-35页

作者：游道明谭满清郭小峰郭文涛曹营春陈文彬中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

纹波系数是超辐射发光二极管(SLD)的关键指标,增透薄膜被用于降低纹波系数。基于平面波方法的增透膜设计得到广泛应用,然而倾斜腔面SLD中增透膜的性能普遍不佳,使用时域有限差分方法进行分析,发现存在反射曲线偏离和反射率高等问题。优... 详细信息

纹波系数是超辐射发光二极管(SLD)的关键指标,增透薄膜被用于降低纹波系数。基于平面波方法的增透膜设计得到广泛应用,然而倾斜腔面SLD中增透膜的性能普遍不佳,使用时域有限差分方法进行分析,发现存在反射曲线偏离和反射率高等问题。优化了增透膜设计,优化后1°~10°腔面倾角内的反射率降低,降幅最高达82%,其中双层增透膜反射率低于0.05%。采用反应磁控溅射工艺镀膜,并验证了优化设计效果。经过增透膜优化,光谱纹波得到有效抑制,SLD管芯纹波系数和调制系数分别仅为0.019 dB和2.30×10^(-3),降幅超过50%,在100 mA的驱动电流下仍保持10 mW的光功率。所研制的增透膜能够有效减小腔面反射率,利用该增透膜制备了低纹波SLD。研究结果为SLD及其他半导体光电子器件的光学薄膜研制提供了参考。

关键词：薄膜超辐射发光二极管增透膜倾斜腔面优化设计纹波系数

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增透膜的遗传算法设计

中国激光 2007年第9期34卷 1271-1275页

作者：徐江峰陈秋灵中国计量学院信息工程学院浙江杭州310018

用遗传算法设计了多层光学膜。设计时只要事先确定最大层数，算法就可自动优化选择合适的层数，同样每层的镀膜材料及厚度也由算法自动优化选择。设计中采用了不同以往的评价函数。在LBO（LiB3O5）晶体上用两种评价函数设计了1064nm，53... 详细信息

用遗传算法设计了多层光学膜。设计时只要事先确定最大层数，算法就可自动优化选择合适的层数，同样每层的镀膜材料及厚度也由算法自动优化选择。设计中采用了不同以往的评价函数。在LBO（LiB3O5）晶体上用两种评价函数设计了1064nm，532nm二倍频增透膜。前一种评价函数设计的增透膜在1064nm和532nm处的透射率分别达到99．98％和99．99％，后一种评价函数设计的增透膜在两处的透射率均达到100．00％。在K9玻璃上设计了可见光宽带增透膜，450～650nm范围的宽带增透膜的透射率均超过99．91％，390～780nm范围的宽带增透膜的透射率均超过99．30％。采用的评价函数对膜系结构的变化敏感时，用遗传算法设计才有效。

关键词：薄膜增透膜遗传算法二倍频宽带膜系设计

NH_3/HTMS气相法改性SiO_2增透膜的耐环境稳定性

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无机材料学报 2018年第11期33卷 1219-1224页

作者：赵慧月王晓栋冯建斌刘源黄吉辰沈军同济大学物理科学与工程学院上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室上海200092 上海理工大学理学院上海200093

溶胶-凝胶法制备的二氧化硅增透膜因具有极低的折射率与较高的激光损伤阈值而被广泛应用于高功率激光系统中。但是,激光系统工作环境中的水汽及挥发性有机污染物极易污染薄膜。本研究以正硅酸四乙酯为前驱体,氨水为催化剂,乙醇为溶剂制... 详细信息

溶胶-凝胶法制备的二氧化硅增透膜因具有极低的折射率与较高的激光损伤阈值而被广泛应用于高功率激光系统中。但是,激光系统工作环境中的水汽及挥发性有机污染物极易污染薄膜。本研究以正硅酸四乙酯为前驱体,氨水为催化剂,乙醇为溶剂制备了碱性催化的单分散SiO_2溶胶。采用提拉法在BK7玻璃基板表面镀制了SiO_2薄膜,并对薄膜进行氨水气氛以及HTMS气氛联合处理改性。改性后的薄膜表现出了极佳的耐环境稳定性,在高湿环境下放置2个月后膜层峰值透过率仅下降0.03%,在低真空二甲基硅油污染环境下放置2个月后透过率光谱几乎无变化。NH_3/HTMS气相法联合处理可以有效延长SiO_2增透膜在高功率激光系统中的工作寿命。

关键词：溶胶–凝胶耐环境稳定性增透膜气氛处理

疏水耐环境型SiO_2/TiO_2/SiO_2-TiO_2太阳能宽光谱增透膜的制备及性能研究

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无机材料学报 2016年第4期31卷 365-371页

作者：檀满林张礼杰王晓伟马清符冬菊张维丽李冬霜陈建军张化宇深圳清华大学研究院深圳518057 哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳518055

利用TFCcal设计软件构建膜系结构,采用溶胶–凝胶工艺和提拉法在超白玻璃上制备出厚度精确可控的宽光谱、高增透型SiO2/TiO2/SiO2-TiO2减反膜,同时结合甲基三乙氧基硅烷（MTES）改性碱催化的SiO2溶胶,通过提拉法一次制备出高透过率疏水... 详细信息

利用TFCcal设计软件构建膜系结构,采用溶胶–凝胶工艺和提拉法在超白玻璃上制备出厚度精确可控的宽光谱、高增透型SiO2/TiO2/SiO2-TiO2减反膜,同时结合甲基三乙氧基硅烷（MTES）改性碱催化的SiO2溶胶,通过提拉法一次制备出高透过率疏水型薄膜。研究表明,高增透型三层宽光谱减反膜的理论膜层厚度依次为：80.9 nm（内层SiO2-TiO2）、125.0 nm（中间层TiO2）、95.5 nm（外层SiO2）,其在400～700 nm可见光范围内平均透过率实际可高达97.03%以上。多层膜经过退火处理后,膜面的水接触角高达131.5°,同时陈化两个月以后的多层膜透过率仅下降0.143%,表明制备的SiO2/TiO2/SiO2-TiO2多层减反膜具有优良的疏水和耐环境性能。

关键词：增透膜疏水型耐环境宽光谱

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疏水疏油二氧化硅增透膜的制备

无机材料学报 2007年第6期22卷 1247-1250页

作者：晏良宏匙芳廷蒋晓东吕海兵袁晓东江波四川大学化学学院成都614004 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

以正硅酸乙酯为前驱体,氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶法,结合全氟辛基癸烷三甲氧基硅烷(FAS)自组装对膜层表面改性,制备了疏水疏油二氧化硅增透膜.采用红外光谱仪,分光光度计,扫描探针显微镜,椭偏仪,静滴接触角测量仪,抗油污染能力测试等... 详细信息

以正硅酸乙酯为前驱体,氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶法,结合全氟辛基癸烷三甲氧基硅烷(FAS)自组装对膜层表面改性,制备了疏水疏油二氧化硅增透膜.采用红外光谱仪,分光光度计,扫描探针显微镜,椭偏仪,静滴接触角测量仪,抗油污染能力测试等技术对膜层性质进行了分析.结果表明:疏水疏油增透膜的峰值透光率为99.8%;与水的接触角为118.0°,与二甲基硅油的接触角达到74.5°;在抗油污染能力测试中,疏水疏油增透膜的抗油污染能力较常规增透膜大大增强。

关键词：溶胶-凝胶二氧化硅增透膜疏水疏油性