本发明属于太阳能热利用技术领域,具体为一种用于热光伏电池的吸收膜。
背景技术:
热光伏电池也叫温差电池,主要利用占太阳光中大部分红外光以及更长波长的光来发电,发电原理类似于目前市面上的光伏。目前,热光伏电池的吸收膜为一层薄薄的石墨烯,因此,热光伏电池的转化效率普遍较低。
技术实现要素:
本发明针对上述问题,提供一种用于热光伏电池的吸收膜,可以吸收红外及远红外绝大多数有用光,提高热光伏电池的光电转换效率。
本发明的技术方案是:一种用于热光伏电池的吸收膜,包括石墨烯层、au层、ag层、pmma层,其特征在于:在所述au层与ag层的中间有石墨烯层,在所述au层的下表面有石墨烯层,在所述ag层的上表面有pmma层,所述ag层由多个半球ag颗粒组成。
所述au层的厚度为5~20纳米。
所述半球ag颗粒的直径为10~15纳米。
所述pmma层的厚度为90~100纳米。
本发明的有益效果是:本发明提供一种用于热光伏电池的吸收膜,采用压印的纳米锥结构,可以吸收更宽波段的红外及远红外光,同时又起到渐变折射率;ag颗粒夹在pmma和石墨烯之间,可以发生表面等离子共振,起到对光的局域;au层,用于更长波长的光的局域;石墨烯用于提高热光子和声子的迁移率;提高热光伏电池的光电转换效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中,1.热光伏电池基体,2.石墨烯层,3.au层,4.ag层,5.pmma层,6.半球ag颗粒,7.电极引出端。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示,本发明是一种用于热光伏电池的吸收膜,包括石墨烯层2、au层3、ag层4、pmma层5,其特征在于:在所述au层3与ag层4的中间有石墨烯层2,在所述au层3的下表面有石墨烯层2,在所述ag层4的上表面有pmma层5,所述ag层4由多个半球ag颗粒6组成。
所述au层3的厚度为5~20纳米。
所述半球ag颗粒6的直径为10~15纳米。
所述pmma层5的厚度为90~100纳米。
本发明通过以下工序得到:
(1)用酒精清洗热光伏电池基体1,热光伏电池基体1一端设有电极引出端7,然后用化学合成方法,在热光伏电池基体1表面长出薄薄一层石墨烯层2;
(2)采用磁控溅射工艺,蒸镀一层au层3,厚度在5~20纳米;
(3)在蒸镀完au层3的表面再合成一层石墨烯层2,然后采用电子束蒸发工艺,时间15分钟,温度750~770℃,完成多个半球ag颗粒6的制作,制成ag层4,半球ag颗粒6的直径为10~15纳米;
(4)在制成ag层4后,璇涂90~100纳米厚的pmma层5;
(5)固化后,用纳米氧化铝箔进行压印,表面形成压印的纳米锥结构,制作完成。
本发明提供一种用于热光伏电池的吸收膜,采用压印的纳米锥结构,可以吸收更宽波段的红外及远红外光,同时又起到渐变折射率;ag颗粒夹在pmma和石墨烯之间,可以发生表面等离子共振,起到对光的局域;au层,用于更长波长的光的局域;石墨烯用于提高热光子和声子的迁移率;提高热光伏电池的光电转换效率。