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太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究
太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究通过模拟车间组件制作环境,对不同类型的镀膜玻璃的透光率衰减进行了研究分析。采用X涉嫌光电子能谱(XPS)和椭偏仪等手段对

多孔SiO2减反射膜层进行了表征。结果表明,镀膜玻璃初期表面预

衰减主要和膜层的微观折射率和孔隙率有关,折射率越小,孔隙率越大,则越容易吸附微小颗粒,从而导致膜层表面孔口堵塞,折射率增加,减反效果降低,透光率下降。

关键词:镀膜玻璃;SiO2;折射率;孔隙率;透光率

随着全球人口增长和经济的快速发展,能源紧张和环境污染日益严重。而太阳能是取之不尽用之不竭的清洁可再生能源。因此研究太阳能对解决能源危机和环境保护,对人类的可持续发展具有重要意义。

目前90%的以上的太阳能电池都是晶硅太阳能电池,其封装制作组件的效率在15%-17%。而晶体硅太阳能电池的极限理论效率为34%,在现有工艺水平的基础上进一步提高太阳能电池效率的成本较高。如果能够提高封装组件对太阳光的利用率,则可以以较低的成本获得组件系统较高的发电量。在光伏盖板玻璃表面镀制减反射膜就是一种成本低廉,有效利用光能的途径。

在纳米多孔SiO2膜膜层设计过程中,通过增加孔隙率,以得到

接近1.23[1]理论折射率的膜层,从而获得最佳的减反射效果。但是

孔隙率过高,膜层容易在短期内吸附外界环境中的微小颗粒物质,从而造成孔口堵塞,折射率反而增加,透光率衰减严重。本文旨在研究镀膜层不同光学参数对镀膜玻璃透光率衰减的影响,从而筛选出具有高效减反,低衰减的镀膜玻璃。

1 实验部分

1.1 实验材料

镀膜玻璃防霉隔离纸硅胶

1.2 镀膜玻璃实验样品制备

层压实验:在镀膜玻璃表面垫上一层防霉纸,在层压机上进行层压。约15min后取出镀膜玻璃样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。

固化实验:将镀膜玻璃置于正在硅胶固化中的组件之间。6小时后取出样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。

1.3 镀膜玻璃表征

采用奥博泰GST-3,在380-1100nm波段上,对实验前后的镀膜玻璃进行透光率测试。

采用X射线光电子能谱仪(XPS)对实验前后的玻璃进行表征,分析实验前后元素含量的变化。

采用美国J.A.WOLLAM公司的α-SETM椭偏仪对实验前后的镀膜玻璃进行折射率和孔隙率测试。

2 结果与讨论

2.1 镀膜玻璃透光率衰减数值分析

3种玻璃样品在经过不同实验后透光率衰减数值见表1,由表1可知,相比于2#和3#样品,1#镀膜样品在经过垫纸层压实验、固化实验后,透光率均有较大幅度的衰减,2#样品衰减值较低,而3#普通钢化玻璃实验前后的衰减值基本上可以忽略。对于1#镀膜玻璃,在3种实验中,玻璃透光率层压后的衰数值大于固化后衰减值。

表1 不同镀膜样品实验后透光率衰减值

2.2 XPS表征结果

对1#镀膜样品进行XPS分析,各种元素含量百分比如表2所示。从表2中可知,镀膜玻璃在经过垫纸层压和固化后,碳含量百分比明显增加,且前者明显大于后者,和表一中透光率衰减数值一致。这可能是实验后,镀膜玻璃表面含碳有机物明显增加。玻璃隔纸中微小的醋酸纤维素酯颗粒在经过150度左右的层压温度后吸附于镀膜玻璃

表面,和硅胶吸湿固化释放的有机气体吸附于多空二氧化硅膜表面。

表2 1#镀膜样品实验前后元素变化分析

2.3 镀膜玻璃表面膜层光学性能分析

由于菲涅尔反射的原因,普通光学玻璃反射率一般不会超过92%[2],对于光学厚度为nd=1/4λ的膜在单色光垂直入射时,其反射率满足如下公式:

其中n1为空气折射率,n3为玻璃折射率,都为常数,n2为膜层折射率。反射率随着n2的减小而减小,当反射率为0时,n2达到极限最小值为1.23。但是一般的致密材料很难达到如此低的折射率。SiO2的折射率大约为1.46,无法达到理论值,而膜层的折射率与空隙率有如下关系[3]:

其中np为含空隙膜层的折射率,n为致密膜材的折射率,而P 为膜材的孔隙率。

因此,可以通过增加多孔SiO2膜层的孔隙率来减小二氧化硅膜层的折射率,从而使其接近理论值1.23,达到减反增透的效果。

表3为不同镀膜玻璃样品测得膜层光学参数。由下表可知,相对于2#镀膜玻璃,1#镀膜玻璃折射率要低0.045,其孔隙率则要高出9.6个百分点。而普通钢化玻璃的折射率最高,大概在1.5左右。

综合镀膜玻璃衰减数值分析和XPS表征结果分析可知,一味追求高透光率,低折射率,会使膜层孔隙率过大,从而导致环境中的微小

纳米颗粒吸附在多孔膜层表面,使得孔口堵塞,孔隙率反而下降,从而造成透光率大幅衰减。

因此对于镀膜玻璃单层膜设计,应该在透光率与孔隙率之间寻求平衡点,设计适宜的折射率和孔隙率的膜层,在保证高效增透的同时,使得吸附达到最小,如2#镀膜样品。

表3 不同镀膜样品的膜层光学参数

3 结论

实验结果表明:镀膜玻璃短期的透光率衰减主要是和其膜层的折射率与孔隙率有关。折射率越小,孔隙率越大,则越容易产生颗粒吸附,导致膜层孔口堵塞,使得折射率增加,透光率下降。在对膜层进行设计过程中,应该使镀膜玻璃膜层折射率保持在1.38左右,从而保证高透光率的同时,衰减又达到最小。

GaAs太阳电池减反射膜的设计

2010年第1期漳州师范学院学报(自然科学版)No. 1. 2010年(总第67期) Journal of Zhangzhou Normal University(Nat. Sci.)General No. 67 文章编号:1008-7826(2010)01-0070-04 GaAs太阳电池减反射膜的设计 黄生荣1,2 (1. 厦门大学物理系, 福建厦门361005; 2. 厦门三安电子有限公司, 福建厦门 361005) 摘要: 利用实际测量的光谱响应结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜进行设计优化. 先初步设计单结GaAs太阳电池SiN减反射膜厚度,然后太阳电池片样品进行光谱响应测量. 利用实际测量的光谱响应结果推算电池样品在AM1.5条件下的无反射时光谱响应,根据计算的结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜厚度进行设计优化. 优化结果表明83nm为GaAs单结太阳电池单层减反射膜厚度的最优值. 关键词: GaAs ; 太阳电池;减反射膜;光谱响应 中图分类号: O472+.8文献标识码: A Design of Anti-reflection Coating for GaAs Solar Cells HUANG Sheng-rong1,2 (1.Department of Physics, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361005, China; 2.Xiamen San'an Electronics Co. Ltd, Xiamen, Fujian 361005, China) Abstract:According to the measurement results of spectral response, the anti-reflection coating for GaAs single-junction solar cells is designed. Firstly, the anti-reflection coating of SiN was fabricated but the thickness of anti-reflection coating was not optimized. Then the spectral response of the solar cell sample was measured. The no-reflection spectral response of AM 1.5 condition was calculated using the measurement results of spectral response. According to the calculation results, the optimized thickness of anti-reflection coating was designed. The optimized thickness of anti-reflection coating for GaAs single-junction solar cells is 83nm. Key words: GaAs ; Solar Cell ; anti-reflection ; spectral response 1 引言 传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展. 在这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点. 丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源,而其中太阳能发电是目前利用太阳能的热点研究领域. 太阳电池是把光能转换为电能的光电子器件. 相对于硅太阳电池,GaAs太阳电池具有更高的光电转换效率、更强的抗辐射能力、更好的耐高温性能,是国际公认的新一代高性能长寿命空间主电源和极具潜力的民间新能源. 为了减少GaAs 太阳电池表面反射损失以提高太阳电池的转换效率,在太阳电池表面窗口层上制备减反射膜是经常采用的方法. 国内外有许多研究机构对太阳电池单层、双层甚至三层减反射膜进行了理论计算和实际的设计应用,明显的提高了太阳电池的转换效率[1-6]. 本文利用实际测量的相对光谱响应结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜进行设计优化,用于指导实际的太阳电池制备工艺. 虽然单层减反射膜很难实现宽谱域上理想的减反射效果,但是相对双层甚至更多层减反射膜的设计和制备工艺来说,单层减反射膜设计简单、制备工艺稳定;而且通过实际测量单结GaAs太阳电池的相对光 收稿日期: 2009-05-20 作者简介: 黄生荣(1978-), 男, 江西省上高县人, 博士后, 高级工程师.

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究通过模拟车间组件制作环境,对不同类型的镀膜玻璃的透光率衰减进行了研究分析。采用X涉嫌光电子能谱(XPS)和椭偏仪等手段对 多孔SiO2减反射膜层进行了表征。结果表明,镀膜玻璃初期表面预 衰减主要和膜层的微观折射率和孔隙率有关,折射率越小,孔隙率越大,则越容易吸附微小颗粒,从而导致膜层表面孔口堵塞,折射率增加,减反效果降低,透光率下降。 关键词:镀膜玻璃;SiO2;折射率;孔隙率;透光率 随着全球人口增长和经济的快速发展,能源紧张和环境污染日益严重。而太阳能是取之不尽用之不竭的清洁可再生能源。因此研究太阳能对解决能源危机和环境保护,对人类的可持续发展具有重要意义。 目前90%的以上的太阳能电池都是晶硅太阳能电池,其封装制作组件的效率在15%-17%。而晶体硅太阳能电池的极限理论效率为34%,在现有工艺水平的基础上进一步提高太阳能电池效率的成本较高。如果能够提高封装组件对太阳光的利用率,则可以以较低的成本获得组件系统较高的发电量。在光伏盖板玻璃表面镀制减反射膜就是一种成本低廉,有效利用光能的途径。 在纳米多孔SiO2膜膜层设计过程中,通过增加孔隙率,以得到 接近1.23[1]理论折射率的膜层,从而获得最佳的减反射效果。但是

孔隙率过高,膜层容易在短期内吸附外界环境中的微小颗粒物质,从而造成孔口堵塞,折射率反而增加,透光率衰减严重。本文旨在研究镀膜层不同光学参数对镀膜玻璃透光率衰减的影响,从而筛选出具有高效减反,低衰减的镀膜玻璃。 1 实验部分 1.1 实验材料 镀膜玻璃防霉隔离纸硅胶 1.2 镀膜玻璃实验样品制备 层压实验:在镀膜玻璃表面垫上一层防霉纸,在层压机上进行层压。约15min后取出镀膜玻璃样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 固化实验:将镀膜玻璃置于正在硅胶固化中的组件之间。6小时后取出样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 1.3 镀膜玻璃表征 采用奥博泰GST-3,在380-1100nm波段上,对实验前后的镀膜玻璃进行透光率测试。 采用X射线光电子能谱仪(XPS)对实验前后的玻璃进行表征,分析实验前后元素含量的变化。

减反射膜原理

减反射膜原理 减反射膜又称增透膜、AR膜、AR片、减反射膜、AR滤光片,它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。最简单的增透膜是单层膜,它是镀在光学零件光学表面上的一层折射率较低的薄膜。如果膜层的光学厚度是某一波长的四分之一,相邻两束光的光程差恰好为π,即振动方向相反,叠加的结果使光学表面对该波长的反射光减少。适当选择膜层折射率,这时光学表面的反射光可以完全消除。一般情况下,采用单层增透膜很难达到理想的增透效果,为了在单波长实现零反射,或在较宽的光谱区达到好的增透效果,往往采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜,因此,它至今仍是光学薄膜技术中重要的研究课题,研究的重点是寻找新材料,设计新膜系,改进淀积工艺,使之用最少的层数,最简单、最稳定的工艺,获得尽可能高的成品率,达到最理想的效果。对激光薄膜来说,减反射膜是激光损伤的薄弱环节,如何提高它的破坏强度,也是人们最关心的问题之一。 光具有波粒二相性,即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子(注意,这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会 发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了. 为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。 定义及其设计: 二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展.对于技术光学的推动来说,在所有的光学薄膜中,增透膜也起着最重要的作用.直至今天,就其生产的总量来说,它仍然超过所有其他的薄膜因此,研究增透膜的设计和制备教术,对于生产实践有着重要的意义. 我们都知道,当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时,在两介质的分界面上就会产生光的反射.如果介质没有吸收,分界面是一光学表面,光线又是垂直入射,则反射率R为透射率为 透射率为:

纳滤反渗透膜分离

纳滤反渗透膜分离实验指导书

纳滤反渗透膜分离实验 一、实验目的 1.了解膜的结构和影响膜分离效果的因素,包括膜材质、压力和流量等。 2.了解膜分离的主要工艺参数,掌握膜组件性能的表征方法。 二、基本原理 2.1膜分离简介 膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质,通过在膜两侧施加(或存在)一种或多种推动力,使原料中的某组分选择性地优先透过膜,从而达到混合物的分离,并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差(也称跨膜压差)、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种,不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同,通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)与反渗透(RO)都是以压力差为推动力的膜分离过程,当膜两侧施加一定的压差时,可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜,而微粒、大分子、盐等被膜截留下来,从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为0.05~10μm,所施加的压力差为0.015~0.2MPa;超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm 的微粒,其压差范围约为0.1~0.5MPa;反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质,所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关,通常的压差在2MPa左右,也有高达10MPa的;介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程,膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低,一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2.2纳滤和反渗透机理 对于纳滤,筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为,膜表面具有无数个微孔,这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样,截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒,从而达到分离的目的。应当指出的是,在有些情况下,孔径大小是物料分离的决定因数;但对另一些情况,膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大,又比溶质分子大,本不应具有截留功能,但令人意外的是,它却仍具有明显的分离效果。由此可见,膜的孔径大小和膜表面的化学

晶体硅太阳能电池表面PECVD淀积SiN减反射膜工艺研究讲解

毕业论文 题目晶体硅太阳能电池表面PECVD淀积SiN 减反射膜工艺研究 目录

摘要 (1) 绪论 (3) 第一章 PECVD淀积氮化硅薄膜的基本原理 (6) 1.1化学气相淀积技术 (6) 1.2 PECVD原理和结构 (6) 1.3 PECVD薄膜淀积的微观过程 (8) 1.4 PECVD淀积氮化硅的性质 (9) 1.5表面钝化与体钝化 (9) 第二章实验 (11) 2.1 PECVD设备简介 (11) 2.2 PECVD设备操作流程 (13) 2.3 SiN 减反射膜PECVD淀积工艺流程 (13) 2.4最佳薄膜厚度和折射率的理论计算 (13) 2.5 理论实验总结 (15) 结束语 (16) 参考文献 (17)

晶体硅太阳能电池表面PECVD淀积SiN减反射膜工艺研究 摘要 等离子增强化学气相淀积氮化硅减反射薄膜已经普遍应用于光伏工业中,其目的是在晶体硅太阳能电池表面形成减反射薄膜,同时达到了良好的钝化作用。氮化硅膜的厚度和折射率对电池性能都有重要的影响。探索最佳的工艺条件来制备最佳的薄膜具有重要意义。本课题是利用Roth&Rau的SiNA设备进行淀积氮化硅薄膜的实验,介绍了几种工艺参数对薄膜生长的影响,获得了生长氮化硅薄膜的最佳工艺条件,制作出了高质量的氮化硅薄膜。实验中使用了椭偏仪对样品进行膜厚以及折射率的测量。 关键词:等离子增强化学气相淀积,氮化硅薄膜,太阳能电池,光伏效应,钝化

ABSTRACT SiN Film plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is widely used in P-V industry as an antireflection thinfilm on the surface of crystal silicon solar cell. In addition this process takes advantage of an exellent passivation effect. Both the thickness and refractive index of the SiN film make important influences to the performance of solar cells. So it is very important to find the best process parameters to deposit the best film. In this paper, the experiment of SiN film deposition was completed with the equipment named SiNA produced by Roth&Rau. The influence of the parameters to the gowth of the film was introduced based on the experiment, and the best parameters to produce the top-quality SiN film were obtainted. The Spectroscopic ellipsometry was used to test the thickness and refractive index of the samples during the experiment. Key words:PECVD, SiN film, solar cell, photovoltaic effect, passivation

减反射技术和减反射原理

减反射原理和减反射技术 3.1 硅材料的光学特性 晶体硅材料的光学特性,是决定晶体硅太阳电池极限效率的关键因素,也是太阳电池制造工艺设计的依据。 3.1.1 光在硅片上的反射、折射和透射 照射到硅片表面的光遵守光的反射、折射定律。如图3.1所示,表面平整的硅片放置在空气中, 有一束强度为0I 的光照射前表面时,将在入射点O 发生反射和折射。以0 I '表示反射光强度,1I 表示折射光强度。这时入射角φ等于反射角r ,并且 n n v c v c v v ''''sin sin ===φφ (3-1) 图3-2 光在半导体薄片上的反射、折射和透射 图3-3 计算表面反射的二维模型 Fig 3-2 Light reflection, infraction and Fig 3-3 2D model for surface reflection transition on semiconductor sheet. calculate. 式中φ'为入射光进入硅中的折射角,v 、'v 分别为空气及硅中的光速,n 、' n 分别为空气及硅的折射率,c 为真空中的光速。任何媒质的折射率都等于真空中的光速与该媒质中的光速之比。 1I 在硅片内的另一个表面以角度φ''发生入射及反射,反射光强度以1I '表示,强度为2I 的光在o '点沿与法线N N '成φ角度的方向透射出后表面。 定义反射光强度0 I '与入射光强度0I 之比为反射率,以R 表示;透射光强度2I 与入射光强度0I 之比为透射率,以T 表示。当介质材料对光没有吸收时,1=+R T 。半导体材料对光有吸收作用,因此,还要考虑材料对光的吸收率。 光垂直入射到硅片表面时,反射率可以表示为:

太阳电池减反射膜系统的研究

文章编号:025420096(2001)0320317205 太阳电池减反射膜系统的研究 ① 王永东,崔容强,徐秀琴 (上海交通大学应用物理系太阳能研究所,上海200240) 摘 要:减反射膜系的制备对于高效空间太阳电池来说非常重要,对其进行优化设计可以大幅度地提高太阳电池的短路电流,从而提高太阳电池的光电转换效率。从波动光学的基本原理出发,用加权平均反射率作为评价膜系设计质量的参数,编制出了进行减反射膜系优化设计的计算机程序,理论上可以使太阳电池表面的加权平均反射率降到1%以下,提高了电池的短路电流。关键词:太阳电池,减反射膜,加权平均反射率中图分类号:TM615 文献标识码:A 0 引 言 投射到太阳电池阵正面的太阳能辐射通量(阳光)中,部分被该表面反射掉了,部分透射到电池内部(通过太阳电池盖片进入太阳电池),被转换为电能。通常情况下,裸硅表面的反射率相当大,可将入射太阳光的30%以上反射掉,为了最大限度地减小正面的反射损失,目前主要有两种方法,一是将电池表面腐蚀成绒面,增加光与半导体表面作用的次数,二是镀上一层或多层光学性质匹配良好的减反射膜。对空间太阳电池来说,由于其工作环境的特殊要求,为降低工作温度提高效率,应尽可能减少太阳电池对太阳光谱中红外成分的吸收,而绒面对各波段的减反射效果都很好,这样就升高了太阳电池的工作温度,不利于提高其效率。因此对空间太阳电池来说,主要是通过减反射膜系的制备来提高太阳电池的转换效率。一般来说,这类涂层极薄,其光学厚度为波长的四分之一或二分之一。单层减反射膜由于仅对单一波长具有较好的减反射效果,在空间高效太阳电池中常用的是多层减反射膜系,它可对宽谱范围内的太阳辐照产生有效的减反射效果。国内已有一些专家对其进行了理论和实践上研究[1,9]。但是在已有的膜系设计研究中,需要先选定一个中心波长λ0,然后针对此波长点进行减反射膜的优化设计,这个中心波长的选取对设计结果有很大的影响,目前都是根据经验来选取的。本文从 相干光学的基本原理出发,选取了恰当的膜系评价 函数,通过理论分析和计算机优化计算,设计出了实用的软件,可对太阳电池进行单层或多层减反射膜系进行优化设计,从理论上得到减反射膜系各层膜的最佳参数。对硅太阳电池来说,理论上在最佳参 数情况下,在0.35~1.2μm 的波长范围内,该膜系的加权平均反射率可达0.48%。 1 理论计算 1.1 反射定律 光波是一种电磁波,在分层介质中的传播是电 磁波的传播,满足麦克斯韦电磁理论。太阳电池表面的减反射膜由于其光学厚度小于相干光程,在薄膜的上下界面将产生光的干涉现象,减反射作用就是利用光的干涉效应来实现的。 在进行减反射膜的设计时,为简化计算,我们通常要作如下假定: 1)薄膜在光学上是各向同性介质对于电介质,其特性可用折射率n 表征,且为实数;对于金属和半导体,其特性可用复折射率N =n -ik 来表征,k 为消光系数。 2)两个邻接的介质用一个数学界面分开,在这 个数学分界面两边折射率发生不连续的跃变。 3)膜层的横向尺寸假定为无限大,而膜层的厚度是光的波长数量级。 当光束从折射率为N 1的介质入射到折射率为   第22卷 第3期 2001年7月 太 阳 能 学 报ACT A E NERGIAE S O LARIS SINICA V ol 122, N o 13 Jaln ,2001 ①收稿日期:2000206221

反渗透的工作原理是什么

反渗透的工作原理是什么? 反渗透反渗透法最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。医学界还以反渗透法的技术用来洗肾(血液透析)。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相。并且反渗透膜并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口。 反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥囔嗉位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后逆渗透法(Reverse Osmosis 简称R.O)的基本理论架构。 对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原 2.反渗透的原理: 首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的. 来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。 在水处理方面使用反渗透技术在全世界的公认度: 1、Harvard美国哈佛大学医学院检验合格。 2、美国国家卫生试验所检验标准。 National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal 3、美国LOMA LINDA大学医学院检验合格。 4、美国加洲ORANGE COUNTY自来水管理局奖赏。 5、Dr.T.C.McDANIEL美国医学学会推荐。 6、Wcts检验合格。 7、CCEL检验超标准。 8、NASA美国太空总署采用航天飞机装备。 9、Coca cola(可口可乐)公司采用。 10、美国海军采用使海水变淡水。 中国建设部指出:反渗透技术在未来20年内将是最有效、最关键的水处理方式。这就是说纯水机的诞生无疑是饮用水市场发展的必然规律。

增透膜的原理及应用

增透膜的原理及应用 陕西省安塞县安塞高级中学物理教研组贺军 摘要:在光学元件中,由于元件表面的反射作用而使光能损失,为了减少元件表面的反射损失,常在光学元件表面镀层透明介质薄膜,这种薄膜就叫增透膜。本文分别从能量守恒的角度对增透膜增加透射的原理给予定性分析;根据菲涅尔公式和折射定律对增透膜增加透射的原理给予定量解释;利用电动力学的电磁理论对增透膜增加透射的原理给予理论解释。同时对增透膜的研究和应用现状作一介绍。 关键词:增透膜;干涉;增透膜材料;镀膜技术 1前言 在日常生活中,人们对光学增透膜的理解,存在着一些模糊的观念。这些模糊的观念不仅在高中生中有,而且在大学生中也是存在的。例如,有不少人认为入射光从增透膜的上、下表面反射后形成两列反射光,因为光是以波的形式传播的,这两列反射光干涉相消,使整个反射光减弱或消失,从而使透射光增强,透射率增大。然而他们无法理解:反射回来的两列光不管是干涉相消还是干涉相长,反射光肯定是没有透射过去,因增加了一个反射面,反射回来的光应该是多了,透射过去的光应该是少了,这样的话,应当说增透膜不仅不能增透,而且要进一步减弱光的透射,怎么是增强透射呢?也有人对增透膜的属性和技术含量不甚了解,对它进行清洁时造成许多不必要的损坏。随着人类科学技术的飞速发展,增透膜的应用越来越广泛。因此,本文利用光学及其他物理学知识对增透膜原理给以全面深入的解释,同时对增透膜的研究和应用现状作一介绍。让人们对增透膜有一个全面深入的了解,进而排除在应用时的无知感和迷惑感。 2增透原理 2.1 定性分析 光学仪器中,光学元件表面的反射,不仅影响光学元件的通光能量;而且这些反射光还会在仪器中形成杂散光,影响光学仪器的成像质量。为了解决这些问题,通常在光学元件的表面镀上一定厚度的单层或多层膜,目的是为了减小元件表面的反射光,这样的膜叫光学增透膜(或减反膜)。 这里我们首先从能量守恒的角度对光学增透膜的增透原理给予分析。一般情况下,当光入射在给定的材料的光学元件的表面时,所产生的反射光与透射光能量确定,在不考虑吸收、散射等其他因素时,反射光与透射光的总能量等于入射光的能量。即满足能量守恒定律。当光学元件表面镀膜后,在不考虑膜的吸收及散射等其他因素时,反射光和透射光与入射光仍满足能量守恒定律。而所镀膜的作用是使反射光与透射光的能量重新分配。对增透膜而言,分配的结果使反射光的能量减小,透射光的能量增大。由此可见,增透膜的作用使得光学元件表面反射光与透射光的能量重新分配,分配的结果是透射光能量增大,反射光能量减小。光就有这样的特性:通过改变反射区的光强可以改变透射区的光强。 2.2 定量描述光从一种介质反射到另一种介质时,在两种介质的交界面上将发生反射和折射,把 反射光强度与入射光强度的比值叫做反射率。用表示,,和分别表示反射光和入射光的振幅。 设入射的光强度为1,则反射光的强度为,在不考虑吸收及散射情况下,折射光的强度为(1-ρ)。根据菲涅尔公式和折射定律可知:当入射角很小时,光从折射率n1的介质射向折射率n2介质,反射率 (1) 例如光线由很小的入射角从空气射入折射率为 1.8的介质时,则反射率为

减反射膜

减反射膜(增透膜)工作原理 光具有波粒二相性,即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子(注意,这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了. 为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。 定义及其设计: 二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展.对于技术光学的推动来说,在所有的光学薄膜中,增透膜也起着最重要的作用.直至今天,就其生产的总量来说,它仍然超过所有其他的薄膜因此,研究增透膜的设计和制备教术,对于生产实践有着重要的意义. 我们都知道,当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时,在两介质的分界面上就会产生光的反射.如果介质没有吸收,分界面是一光学表面,光线又是垂直入射,则反射率R为透射率为 投射率为: 例如,折射率为1。52的冕牌玻璃,每个表面的反射约为4.2%左右。折射率较高的火石玻璃,则表面反射更为显著.这种表面反射造成了两个严重的后果:光能量损失,使象的亮度降低;表面反射光经过多次反射或漫射,有一部分成为杂散光,最后也到达象平面,使象的衬度降低,从而影响系统的成象质量,特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统,都包台了很多个与空气相邻的表面,如不敷上增透膜将完全不能应用. 目前已有很多不同类型的增透膜可供利用.以满足技术光学领域的极大部分需要.可是复杂的光学系统和激光光学,对减反射性能往往有特殊严格的要求.例如.大功率激光系统要求某些元件有极低的表面反射,以避免敏感元件受到不需要的反射的破坏.此外,宽带增透膜提高了象质量、色平衡和作用距离,而使系统的全部性能增强.因此,生产实际的需要促使了减反射膜的不断发展. 在比较复杂的光学系统中,入射光的能量往往因多次反射而损失。例如,高级照相机的镜头有六、七个透镜组成。反射损失的光能约占入射光能的一半,同时反射的杂散光还要影响成像的质量。为了减少入射光能在透镜玻璃表面上反射时所引起的损失,常在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜(常用氟化镁MgF2,其折射率为1.38,介于玻璃与空气之间),利用薄膜的干涉使反射光能减到最小,这样的薄膜称为增透膜。 现在我们来看一下简单的单层增透膜。设膜的厚度为e,当光垂直入射时,薄膜两表面反射光的光程差为2ne,由于在膜的上、下表面反射时都有相位突变,结果没有附加的相位差,两反射光干涉相消时应满足:

DTRO碟管式反渗透膜组件工作原理详解

DTRO碟管式反渗透膜组件工作原理详解 一、DTRO碟管式反渗透膜组件工作原理 料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中,被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,然后180o逆转到另一膜面,再从流入到下一个过滤膜片,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的切向流过滤,浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经碟管式反渗透膜的同时,透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O型密封圈隔离。 DTRO碟管式反渗透膜组件 二、DTRO碟管式反渗透膜组件结构 DTRO碟管式反渗透膜组件主要由RO膜片、导流盘、中心拉杆、外壳、两端法兰各种密封件及联接螺栓等部件组成。把过滤膜片和导流盘叠放在一起,用中心拉杆和端盖法兰进行固定,然后置入耐压外壳中,就形成一个碟管式膜组件。

DTRO碟管式反渗透膜组件三、DTRO碟管式反渗透膜组件性能参数 外形尺寸:长1000mm 直径:202mm 膜面积:9.4㎡ 膜片数量:200 DTRO碟管式反渗透膜组件导流盘数量:210 处理能力:250~1900m3/h 工作压力:≤55 工作温度:4~45℃测量标准25℃标准液 膜柱外壳:玻璃钢

碟片材料:特殊材质 端板材料:轻塑钢 DTRO碟管式反渗透膜组件 四、DTRO碟管式反渗透膜组件技术特点 1、避免物理堵塞现象 2、DTRO碟管式反渗透膜组件采用开放式流道设计,料液有效流道宽,避免了物理堵塞。 3、最低程度的结垢和污染现象 4、采用带凸点支撑的导流盘,料液在过滤过程中形成湍流状态,最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生,允许SDI值高达20的高污染水源,仍无被污染的风险。 5、膜使用寿命长 DTRO碟管式反渗透膜组件有效减少膜的结垢,膜污染减轻,清洗周期长,同时DT的特殊结构及水力学设计使膜组易于清洗,清洗后通量恢复性非常好,从而延长了膜片寿命。实践工程表明,即使在渗液原液的直接处理中,DT膜片寿命可长达3年以上,这对一般的膜处理系统是无法达到的。

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究 通过模拟车间组件制作环境,对不同类型的镀膜玻璃的透光率衰减进行了研究分析。采用X 涉嫌光电子能谱(XPS)和椭偏仪等手段对多孔SiO2减反射膜层进行了表征。结果表明,镀膜玻璃初期表面预衰减主要和膜层的微观折射率和孔隙率有关,折射率越小,孔隙率越大,则越容易吸附微小颗粒,从而导致膜层表面孔口堵塞,折射率增加,减反效果降低,透光率下降。 关键词:镀膜玻璃;SiO2;折射率;孔隙率;透光率 随着全球人口增长和经济的快速发展,能源紧张和环境污染日益严重。而太阳能是取之不尽用之不竭的清洁可再生能源。因此研究太阳能对解决能源危机和环境保护,对人类的可持续发展具有重要意义。 目前90%的以上的太阳能电池都是晶硅太阳能电池,其封装制作组件的效率在15%-17%。而晶体硅太阳能电池的极限理论效率为34%,在现有工艺水平的基础上进一步提高太阳能电池效率的成本较高。如果能够提高封装组件对太阳光的利用率,则可以以较低的成本获得组件系统较高的发电量。在光伏盖板玻璃表面镀制减反射膜就是一种成本低廉,有效利用光能的途径。 在纳米多孔SiO2膜膜层设计过程中,通过增加孔隙率,以得到接近1.23[1]理论折射率的膜层,从而获得最佳的减反射效果。但是孔隙率过高,膜层容易在短期内吸附外界环境中的微小颗粒物质,从而造成孔口堵塞,折射率反而增加,透光率衰减严重。本文旨在研究镀膜层不同光学参数对镀膜玻璃透光率衰减的影响,从而筛选出具有高效减反,低衰减的镀膜玻璃。 1 实验部分 1.1 实验材料 镀膜玻璃防霉隔离纸硅胶 1.2 镀膜玻璃实验样品制备 层压实验:在镀膜玻璃表面垫上一层防霉纸,在层压机上进行层压。约15min后取出镀膜玻璃样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 固化实验:将镀膜玻璃置于正在硅胶固化中的组件之间。6小时后取出样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 1.3 镀膜玻璃表征 采用奥博泰GST-3,在380-1100nm波段上,对实验前后的镀膜玻璃进行透光率测试。 采用X射线光电子能谱仪(XPS)对实验前后的玻璃进行表征,分析实验前后元素含量的变化。 采用美国J.A.WOLLAM公司的α-SE TM椭偏仪对实验前后的镀膜玻璃进行折射率和孔隙率测

【CN210012757U】一种减反射镀膜玻璃【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920325079.3 (22)申请日 2019.03.14 (73)专利权人 天津南玻节能玻璃有限公司 地址 301700 天津市武清区新技术产业园 区武清开发区泉丰路12号 (72)发明人 刘双 杜彦 胡冰  (74)专利代理机构 天津企兴智财知识产权代理 有限公司 12226 代理人 韩敏 (51)Int.Cl. C03C 17/34(2006.01) (54)实用新型名称 一种减反射镀膜玻璃 (57)摘要 本实用新型创造提供一种减反射镀膜玻璃, 自基底向上依次设置折射率为2.5-3.0的第一镀 膜层、折射率为2.0-2.4的第二镀膜层、折射率为 1.5-1.8的第三镀膜层、折射率为1.3-1.45的第 四镀膜层、折射率为1.5-1.55的第五镀膜层、折 射率为2.0-2.7的第六镀膜层。本发明创造具有 良好的减反射效果。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 210012757 U 2020.02.04 C N 210012757 U

权 利 要 求 书1/1页CN 210012757 U 1.一种减反射镀膜玻璃,其特征在于,自基底向上依次设置折射率为 2.5- 3.0的第一镀膜层、折射率为2.0-2.4的第二镀膜层、折射率为1.5-1.8的第三镀膜层、折射率为1.3-1.45的第四镀膜层、折射率为1.5-1.55的第五镀膜层、折射率为2.0-2.7的第六镀膜层。 2.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第一镀膜层为SiZrNx 2<x<3,厚度为15-20nm。 3.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第二镀膜层为NbOx 2<x <2.5、TiOx 1.3<x<2、或ZrOx 1.4<x<2,厚度40-75nm。 4.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第三镀膜层为SiNxOy 1.5<x<1.8,0.2<y<0.5,厚度60-80nm。 5.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第四镀膜层为MgF2,厚度70-95nm。 6.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第五镀膜层为SiAlNxOy 1<x<1.5,1.3<y<1.8或SiZrNxOy 1<x<1.5,1.3<y<2,厚度80-105nm。 7.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第六镀膜层为TiOx 1.3<x<2、ZrOx 1.4<x<2、SiZrNx 2<x<3,厚度50-140nm。 8.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述基底为玻璃基片。 9.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,各所述镀膜层均采用磁控溅射镀膜的方法获得。 2

1减反射玻璃

1减反射玻璃 在普通玻璃表面镀制增透膜,降低玻璃表面的反射率,称之为减反射玻璃。玻璃的镜面反射率取决于玻璃的折射率和入射角,当入射角不大于30度时,玻璃的反射率变化不大。普通玻璃的反射率一般在8%左右,存在着眩光刺眼和透射影像的清晰度低等问题,甚至造成环境的不协调。 玻璃的折射率是1.52,在其表面镀以折射率小于1.52、光程差为1/4波长的透明膜层,使经膜层上下两面反射光的干涉,增加玻璃的透过率,达到减反射的目的。 因为可见光是多色光,波长有一个范围,所以将反射率降低到零是非常困难的,一般将玻璃的反射率降低到2~3%即可满足使用要求。 减反射玻璃的装饰特性是透射影像清晰,玻璃好似已在眼前消失,最大限度地表现了玻璃的透明性。一般用在临街店面的橱窗玻璃、博物馆的画框玻璃、展柜玻璃、商店柜面玻璃等场合,下图显示了减反射玻璃的应用效果,左图使用了减反射玻璃的画框,右图未使用减反射玻璃的反光情况。 2.光致变色玻璃 在通常条件下,玻璃是透明的。对于有些玻璃,在紫外或者可见光的照射,可产生可见光区域的光吸收使,玻璃发生透光度降低或者产生颜色变化,并且在光照停止后又能自动恢复到原来的透明状态,称之为光致变色玻璃。 一般说来是在普通的玻璃成分中引入光敏剂生产光致变色玻璃。常用的普通玻璃有铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等,常用的光敏剂包括卤化银、卤化铜等等。通常光敏剂以微晶状态均匀地分散在玻璃中,在日光照射下分解,降低玻璃的光透光度。当玻璃在暗处时,光敏剂再度化合,恢复透明度。玻璃的着色和退色是可逆的、永久的。光致变色玻璃的装饰特性是玻璃的颜色和透光度随日照强度自动变化。日照强度高,玻璃的颜色深,透广度低。反之,日照强度低,玻璃的颜色浅,透光度高。用光致变色玻璃装饰建筑,既使得室内光线柔和、色彩多变,又使得建筑色彩斑斓、变幻莫测,与建筑的日照环境协调一致。一般用于建筑物门窗、幕墙等。 3.电致变色玻璃

反渗透 DTRO 工作原理解析

碟管式反渗透(DTRO)是反渗透的一种形式,是专门用来处理高浓度污水的膜组件,其核心技术是碟管式膜片膜柱。把反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起,用中心拉杆和端板进行固定,然后置入耐压套管中,就形成一个膜柱。DTRO克服了一般反渗透系统在处理渗滤液时容易堵塞的缺点,使系统更加稳定、运行费用更低。DT膜柱的使用寿命可长达三年以上。 碟管式反渗透技术是目前国内能保证渗滤液出水稳定、持续达到国家一级或二级排放标准的成熟技术。DTRO系统操作方式灵活,可根据渗滤液要求的排放标准选择一级、二级处理形式,处理后的净水可确保达到国家GB16889-1997中的一级排放标准或中水回用标准。系统经济的净产水率为75%~80%,也可根据客户要求配备高压系统,达到90%~95%的产水率。处理对象涉及到垃圾填埋场渗滤液、垃圾堆肥场渗滤液处理。 DTRO系统可与其他工艺组合使用,作为最终排放前的处理工序,能确保渗滤液处理后可靠达标。 碟管式反渗透不需要任何形式的预处理,直接处理渗滤液,即可达到业主需要的排放标准。 对于城市生活垃圾渗滤液的处理,如果要达到国家一级排放标准,一般提供两级DTRO处理系统,包括中央控制系统、砂滤器、第一级反渗透系统、第二级反渗透系统、渗滤液储罐、硫酸储罐、净水储罐、清洗剂储罐、脱气塔等。 DTRO系统的处理效果不依赖于渗滤液的可生化性,故适用于不同时期的垃圾渗滤液及堆肥沥渗滤液处理,且均具有系统运行稳定、处理效率高,出水水质良好等特点,DTRO系统占地面积小,安装方便,可根据工程的实际情况,因地制宜,结合不同预处理及浓缩液处理方式。 DT膜技术即碟管式膜技术,分为DTRO(碟管式反渗透)、DTNF(碟管式纳滤)、DTUF(碟管式超滤)三大类,是一种专利型膜分离组件。该技术是专门针对高浓度料液的过滤分离而开发的,已成功应用近30年。 1组件结构 碟管式膜组件主要由过滤膜片、导流盘、中心拉杆、外壳、两端法兰各种密封件及联接螺栓等部件组成。把过滤膜片和导流盘叠放在一起,用中心拉杆和端盖法兰进行固定,然后置入耐压外壳中,就形成一个碟管式膜组件 2过滤原理

镜片镀膜之减反射膜

眼镜片镀膜——减反射膜 本文由亿超眼镜网提供—— 眼镜片镀膜——减反射膜,以下是对减反射膜的作用、原理、特性和技术加以介绍。 一、减反射膜的作用 眼镜片与眼镜构成了一个光学系统,镀有减反射膜的眼镜片对视觉有明显的改良效果。我们经常会遇到戴惯了镀减反射膜镜片的人如换成不镀减反射膜镜片后会感觉非常不舒适,而且眼镜片对于戴镜者来说还具有重要的装饰作用,镀减反射膜对于眼镜片的美观作用具有重要意义。 具体分析如下: 1. 镜面效应:在镜片的前表面(凸)面产生的反光会影响戴镜者的美观。光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面一片白光。拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的外观形象。 2. 虚像(俗称“鬼影”):镜片前表面和后表面的不同曲率使镜片内部产生的反光会产生“鬼影”现象,影响视物的清晰度和舒适性。由眼镜学理论可知,镜片屈光力使所视物体的光线通过镜片发生偏折后聚焦在视网膜上,形成清晰的像。但是由于屈光镜片前后便面的曲率不同,而且又存在一定量的反射光,所以镜片内部会产生内反射。内发射也会在远点球面附近产生虚像,也就是在视网膜的清晰像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。 3. 眩光:镜片表面产生的反光会使我们产生眩光,降低视物的对比度。根据University of Wales-College of Cardiff 的研究显示,减反射膜对屈光不正戴镜者眼前闪光灯刺眼后恢复稳定对比度的时间。 例如,对于驾驶者而言,配戴镀减反射膜的镜片非常重要。当夜间驾驶时,我们常常会面临来自各个方向的干扰光线,尤其是来自周围车辆车前、车尾的照明灯。如果我们戴的是没有镀减反射膜的镜片,那么镜片除了会产生眩光外,镜片前后表面因反射产生的干扰光线会降低我们的视觉质量,对我们的视物产生干扰,这对于驾驶是非常危险的。 二、减反射膜的原理 减反射膜是以光的波动性和干涉为基础的。两个相位相同,波长相同的光波叠加,那么光波的振幅增强;如果两个光波振幅相同,光程差相差λ/2的光波叠加,那么光波的振幅互相抵消。减反射膜就是利用了这个原理,在镜片的表面镀上减反射膜,使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而抵消,达到减反射的效果。 三、特性 1. 减反射效果:镜片的减反射效果可以通过反射光谱图来表示。对于不同的波长,反射率是不等的,反射率最低的部分约为波长460mm左右,但在其他波段,例如在400mm和700mm处,反射率高。此曲线表示镀单层减反射膜的镜片,其减反射效果不理想。 2. 多层防反射膜:采用新工艺镀制的减反射膜。新工艺主要采用两种方法:一种是采用不同的新材料和不同的膜层厚度,例如膜层为7层或8层;另一种是采用两种不同的膜层材料,采用厚薄交替的4层膜。这种多层减反射膜的方法,使得减反射的效果大大提高。而且膜层间的结合,膜层与镜片的结合也很理想。

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