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能让塑料“消失”的增透膜

发布时间:2019-02-11

塑料上的增透膜具有多种实际应用,例如减少户外环境下的眼镜、计算机和智能手机上屏幕的眩光。

现在,宾夕法尼亚州立大学的研究人员已研发出一种增强版的增透膜,它可以使透明塑料(如树脂玻璃)在视觉上几乎不可见。

宾夕法尼亚州立大学电气工程副教授Chris Giebink表示:“这一发明是我们在制造更高效率的太阳能电池板时研发出来的。我们的方法是利用塑料透镜将光线聚焦到小型的高效太阳能电池上,因此需要最大程度地减少其反射损失。”

他们需要一种能够适用于在整个太阳光谱和多角度照射的增透膜,还需要一种能够长时间经受户外天气考验的增透膜。

“我们本来期望能够找到一种现成的解决方案,但是没有一种方案能满足我们的性能要求,”他说。 “所以,我们就开始研发自己的解决方案。”

这是一个棘手的问题。虽然制造能够消除特定波长或特定方向反射光的增透膜相对容易,但是符合所有标准的增透膜却没有。

例如,眼镜增透膜是针对光谱的窄谱可见光谱发挥作用。但是太阳光谱的宽度约为可见光谱的五倍,因此这种涂层并不适用聚光太阳能电池系统。

当光从一种介质(例如空气)传播到第二种介质(这里指塑料)时会发生反射。如果两种的折射率(指光在特定材料中的传播速率)差异很大,例如空气折射率为1,塑料折射率为1.5,则会产生很多光反射。

天然涂料如氟化镁或特氟隆(Teflon)的折射率最低指数约为1.3。通过混合不同的材料,折射率可以在1.3和1.5之间进行缓慢渐变,但是就是折射率渐变到1.3,它和空气折射率1之间的差异仍旧存在。

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