[发明专利]一种用于热光伏电池的吸收膜

说明书

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。本发明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。

技术领域

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。

发明内容

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。