[发明专利]一种宽带反热多层膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽带反热多层膜，属于光学薄膜领域，主要应用于太阳电池的盖板。

背景技术

太阳电池的转换效率可简单地表示为η＝FF×V_m×I_m/P_i，式中，V_m和I_m分别是电池在最大输出功率时的电压和电流，P_i是太阳入射光总功率，FF为电池的填充因子，它是与电池开路电压Voc和短路电流Isc相关的参数。为提高电池的转换效率，在电池的工作波段400-1000nm要求电池盖板具有尽可能高的透射率，以提高入射太阳光对光电转换的贡献，即增加电池的最大输出电压和最大输出电流；而红外波段1000-2200nm对电池的光电转换几乎无贡献，但却会使电池温度升高而导致电池的最大输出电流降低，输出功率减小，所以在红外波段电池盖板必须具有尽可能高的反射率。紫外波段250-400nm由于光子能量增大，会使电池的使用寿命下降，所以在紫外波段电池盖板需要低的透射率。

太阳电池的工作波段是由电池材料的禁带宽度Eg决定的，材料禁带宽度Eg越大，电子从价带跃迁至导带所需能量越大，故材料短波吸收区和透明区的过渡波长λ_T越小，即

Eg=hv=hcλT=1240eV/λT(nm)---(1)]]>

一般介质薄膜由于禁带很宽，其λ_T多在400nm以下，难以用太阳光激发，所以需用禁带宽度较窄的半导体材料。对常用的硅(Si)基材料，Eg大约在1.2左右，故用式(1)计算得到λ_T约为1000nm。Si基太阳电池对波长小于1000nm的太阳光具有高的吸收率，因而得到高的光电转换效率，故称其太阳电池的工作波段，电池盖板必须完全透射电池工作波段对应的太阳光谱；相反，对波长大于1000nm的宽带太阳光红外波段，电池盖板必须抑制其进入电池，以降低电池温度，提高电池效率；同样地，还要降低太阳光紫外波段的透射率。

现有技术的缺陷是：为保证太阳电池盖板在电池的工作波段400-1000nm具有高透射率，只能采用一堆高、低折射率两种材料构成的短波通膜系：(0.5LH0.5L)⁸，其中，8为周期数，H表示膜厚为1/4设计波长的高折射率膜，0.5L表示膜厚为0.5×1/4设计波长的低折射率膜，因此其红外波段的截止宽度大约只能达到1020-1380nm，而太阳光的红外波段复盖范围为1000-2200nm，故对降低电池的温度是有限的。

发明内容

本发明的目的是提供一种宽带反热多层膜，它可使太阳电池的盖板在整个太阳光的红外波段1000-2200nm提供很高的反射率，以有效地抑制太阳电池升温；同时保证盖板在太阳电池的工作波段400-1000nm具有很高的透射率，以尽可能地提高太阳电池的光电转换效率。