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近年来,环境污染、能源危机等问题越来越受到重视,而太阳能作为一种清洁能源,其开发利用有着重要意义。然而,经研究证实,广泛应用于太阳能器件中的玻璃对光线有高达8%以上的反射率(损失率),从而造成较明显的能量损失。因此,对太阳能减反膜的研究近年来受到了广泛关注。其中,SiO2空心球减反膜由于具有高透过性等优点,有重要的应用价值,但是为了在户外使用,减反膜还应具有良好的力学性能和耐候性能。本文将SiO2空心球溶胶与改性后的酸催化溶胶进行混合制备出改性SiO2空心球减反膜,在保证光学性能的前提下,提高减反膜的力学性能和耐候性能,得到具有户外使用潜力的新一代减反膜。本文使用溶胶-凝胶法制备SiO2空心球溶胶、酸催化溶胶及改性酸催化溶胶,使用浸渍提拉法制备减反膜,通过紫外-可见分光光度计、场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪及视频接触角测定仪对减反膜的性能进行了表征与分析,具体实验内容及结论如下:本文以聚丙烯酸(Polyacrylic acid,PAA)为模板,正硅酸乙酯(Tetraethyl orthosilicate,TEOS)为硅源,采用离心水洗法去除模板,得到了空心无残留、壳体不塌陷的SiO2空心球。研究了PAA的用量、氨水的用量、TEOS的用量和反应温度对SiO2空心球溶胶及其减反膜性能的影响,发现各个因素过高或过低均会降低减反膜的光学性能。对SiO2空心球减反膜的形貌和性能进行了表征,制备出的减反膜透过率峰值可达99.1%,但是其硬度为1H,进行耐候试验后透过率下降明显,说明SiO2空心球减反膜具有较好的光学性能,但是力学性能和耐候性能较差。本文制备了酸催化溶胶,发现HCl作为催化剂,通过控制TEOS的水解速率来影响减反膜的性能,而陈化时间的长短则会改变溶胶的粘度,进而影响减反膜的性能。因为酸催化减反膜的透过率峰值仅为95.0%,因此本文使用二甲基二乙基硅烷(Dimethyldiethoxysilane,DDS)作为造孔剂对酸催化减反膜进行改性提高其透过率,并研究分析了影响改性酸催化溶胶及其减反膜性能的因素。对改性酸催化减反膜的形貌和性能进行了表征,最高透过率可达97.7%,硬度大于6H,耐候试验后透过率下降不明显,因此使用DDS对普通酸催化减反膜进行改性后,其光学性能明显提高且仍旧保持了良好的力学性能和耐候性能。本文利用SiO2空心球减反膜的高透过性和改性酸催化减反膜的高力学性能和耐候性,将两种溶胶以不同比例混合后制备出改性SiO2空心球减反膜。当V(空):V(改性酸)为9:1、8:2、7:3时,其透过率峰值分别为98.9%,98.6%和98.0%,相比SiO2空心球减反膜透过率下降,但是V(空):V(改性酸)为9:1、8:2时硬度值分别提高到了3H、6H,V(空):V(改性酸)为7:3时,硬度值高于6H。改性酸催化溶胶的加入会降低减反膜的孔隙率,使其光学性能下降,但是其抗划伤能力、与玻璃基体间的粘附力和耐摩擦能力均得到了较大的提高,而且因为减反膜表面易吸收水分和吸附污染物的孔隙不断被填充,其耐候性能也得到改善。