太阳能电池智能表面结构的仿生设计与制备工艺的研究

项目名称： 太阳能电池智能表面结构的仿生设计与制备工艺的研究

项目编号： No.50975114

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 来五星

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 38万元

中文摘要： 太阳能电池存在多角度入射太阳光难以聚焦吸收、过热问题引起转换效率降低以及恶劣户外环境影响电池稳定性等问题。本项目以树叶表皮为仿生对象，研究树叶表皮的光学特性、自清洁性、超疏水性、热适应性等多功能的形成机理，提出了一种单层薄膜上集成多功能特性的太阳能电池智能表面结构，以解决太阳能电池在工艺、转换效率和稳定性等方面实用化的问题，着重开展其仿生机理和制备工艺的研究。通过测量树叶表皮的几何结构、形态和功能特性，基于结构与功能的仿生耦合设计原理，建立太阳能电池智能表面结构的仿生模型；分析表面结构的边界约束条件，建立纳米颗粒分布模型，进行计算机仿真设计，开发单层多功能薄膜的制备工艺；实验研究并测试其光学特性、动态接触角、表面粗糙度、温度和几何结构形态以检验其多功能特性，优化其制备工艺。为低成本的太阳能电池覆膜制备提供新的理论、方法和工具，推动太阳能电池的大规模应用。

中文关键词： 太阳能电池表面；微纳结构；减反射；超疏水；仿生设计

英文摘要：

英文关键词： Solar cells；nanostructure；reflection；hydrophobicity；bioinspired