微納結構的石墨烯複合薄膜具備有效的光線減反結構,國內(nèi)外對此早(zǎo)已展開大量的研究,如(rú)何將微納結構的(de)薄膜應用於光伏電池是一個具有挑(tiāo)戰性的課題。研究光學薄膜通常以電(diàn)磁場理論為基礎,所以減反射薄膜的設計也必須建立在其理(lǐ)論之上。當薄膜塗層中金屬納米粒子的尺寸與光(guāng)波波長相幹長度等物理尺寸相當或者更小時,晶體周期性的邊界條件被破壞,這樣其光、電、磁、力學等特(tè)性就會發生顯著變化,產生表麵等離子體共振偏移等現象。表麵等離子體共振(surface plasmon resonance,SPR)是一種存在於金(jīn)屬納米結構中的獨特物理現象。
當入射光(guāng)以臨界角入射到含有納米顆粒的石墨烯薄膜(mó)表麵時,可引起金屬自由(yóu)電子的共振,由於共振使電子吸收了光(guāng)能量,從而使反(fǎn)射光在一定角度內(nèi)大(dà)大減(jiǎn)弱。1996年,Stuart與Hall等首先將納米金屬顆粒應用於太陽能電池,他們(men)發現金屬納米(mǐ)島狀薄膜能夠有效地(dì)增強(qiáng)薄膜太陽(yáng)能電(diàn)池(chí)的光吸收(shōu)效率(lǜ),並(bìng)且不會增加其載流子複合損失。隨後,Schaadt等將金顆粒沉積在重摻矽片太陽能電池表麵,發現電池對500 nm左右光波的吸收增加了80%。因此本研究將分別在石(shí)墨烯薄膜(mó)表麵覆蓋TiO2納(nà)米顆粒薄膜塗層形成TiO2/RGO複合薄(báo)膜塗層作為電池的減反層,在石墨烯(xī)薄膜中摻納米銀(yín)顆(kē)粒形成Ag NPs/RGO複合薄膜塗層作為(wéi)減反層。