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1、单晶硅绒面光学计算1空气/绒面硅体系二次反射率的计算目前我们在光学分析时，常使用正入射的反射率公式(n-1)/(n+1)厂2，两次反射后反射率 则为(n-1)/(n+1)厂4,通过计算我们将发现，在考虑斜入射和偏振后，它是总二次反射率 的一个近似值。在考虑绒面角度时,入射光的一次入射角为54.74度,二次入射角为15.78度。如图1.所示图1 .绒面二次反射示意图太阳光为圆偏振光,可看作由振动方面互相垂直的线偏振光组成。根据电动力学,斜入射时反射光与入射光的电场振幅关系公式为：1 偏振方向与入射面垂直时：2偏振方向与入射面平行时：E/E=sin(e -e )/sin(e +e )E/E=Tan
2、(e -e )/Tan(e +e )其中E为入射光电场振幅，E为反射光电场振幅，6为入射角，6为折射角，n为折射 率,且有 sine /sine =n。已知入射角6和n值，就可以算出6，进而由上面的振幅关系公式可以算出不同偏振光的 反射率。将入射角为54.74和15.78时的反射率相乘就可以得到二次反射的反射率R，R 丄。将两种偏振光的反射率取平均，就可以得到总的二次反射率Rsum。根据硅在不同光波长的折射率，设绒面覆盖率100%，用Mathematica计算，得到表1的计 算值。R为偏振方向平行于入射面的光的二次反射率，R丄为偏振方向垂直于入射面的光的 二次反射率，Rsum为总的二次反射率，
3、Requ为按(n-1/n+1厂4计算的两次正入射后的反射 率。入nRR 丄RsumRequ3505.4830.1280.3200.2240.2293706.8630.1950.4050.3000.3093905.9760.1520.3530.2530.2594205.0910.1080.2930.2010.2044704.4910.0790.2470.1630.1635604.0440.0590.2100.1350.1336403.8610.0510.1940.1220.1209003.6200.0410.1730.1070.10311003.5410.0380.1660.1020.09813
4、003.5040.0360.1630.1000.095表 1.不同波长光的二次反射率计算值由表1可知，振动方向平行于入射面的光分量的反射率R 明显小于振动方向垂直的光分量 的反射率R丄。这就是说，最后的反射光应该是部分线偏振光。(用偏振片的观测已经证实 了这个结果)。两者的平均值，总的二次反射率Rsum与两次正入射的反射率Requ相差不大， 因此在要求不严格的情况下，空气/绒面硅体系的二次反射率计算也可用两次正入射代替。图 2. 为 370-900nm 范围的计算值和实际测量值的比较情况。可见计算值和绒面覆盖率较高 的实验曲线吻合得很好。图2圆点为计算值，做比较的实验曲线引自Y.Nishimo
5、 to et al.,Solar Energy Materials & Solar Cells 61 (2000) 3934022. EVA/绒面硅体系二次反射率的计算EVA/绒面硅体系类似于空气/绒面硅体系，只需要将硅和空气界面的折射率除以EVA的折射 率就可以了， EVA 在不同波长的折射率不是很清楚，所以就都取了1.41。入nRR丄Rsum3503.8890.0520.1970.1253704.8670.0970.2760.1873904.2380.0670.2260.1474203.6100.0400.1720.1064703.1850.0250.1340.0805602.8680.0160.1050.0616402.7380.0120.0930.0519002.5670.0090.0780.04411002.5110.0080.0730.04113002.4850.0070.0710.039表 2. 不同波长光的二次反射率计算值由表2可见，EVA/绒面硅界面的二次反射光主要为垂直分量R丄。在600nm处R丄约 为10%,而R只有1.5%。即使考虑到EVA对不同波长的折射率不同，这一点也不会改变, 所以减反射膜的设计应主要考虑垂直偏振分量
