VirtualLab Unity应用：太阳能电池板超宽带减反射膜

摘要

在此应用案例中，通过合理设计初始结构并进行进一步优化，我们开发出了一种在可见光和近红外光谱范围内均具有优异减反射性能的镀膜。该镀膜能有效降低宽范围入射角的反射，提高光的透射效率，从而提升整体能量转换效率。

应用场景

可见光及近红外光（400–1100 nm）约占太阳能总能量光谱的95%。为了确保在不同照明条件下实现高能量转换效率，需考虑入射角范围从0°到60°。在此情况下，通过合理设计初始结构并优化厚度，目标是在该波长及入射角范围内实现平均反射率低于2%。

设计结果

设计结果如图所示，整体在0°至60°入射角范围内的平均反射率低于2%，满足设计要求。

设计流程

 

初始结构 空气 | L (0.3H) (0.3L 0.3H)^5 | 玻璃 是通过公式工具构建的。

关于公式工具的更多信息:  Tutorial 02: Formula Tool

 

对初始结构在工作波长范围内不同入射角下的反射率进行了分析，结果显示入射角度范围的平均反射率高于设计目标，因此需借助优化工具对初始结构进行进一步改进。

采用 Nelder-Mead 算法对各层厚度进行优化，目标是在 400–1100 nm 波长范围内、0° 至 60° 入射角范围内将平均反射率降低至 2% 以下。

关于优化的更多信息:  Tutorial 01: Optimization Workflow

 

通过优化，最终获得了满足设计要求的膜层结构。