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)人2，两次反射后反射率则为(n-1)/(n+1)人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 = s in(e-e )/si n(e +e)E/E=Ta n(e -e )/Ta n(e +e)其中E为入射光电场振幅,E为反射光电场振幅，9为入射角，8为折射角川为折射率， 且有 sine /sine =n。已知入射角 9 和 n 值，就可以算出 9，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Rll, 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。RII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，Requ为按(n-1/n + 1)人4计算的两次正入射后 的反射率。入nRIIR丄RsumRequ3505.4830.1280.3200.2240.2293706.8630.1950.4050.3000.3093905.9760.1520.3530.2530.2594205.0910.1080.2930.2010.2044704.4910.0790.2470.1630.1635604.0440.0590.2100.1350.1336403.8610.0510.1940.1220.1209003.6200.0410.1730.1070.10311003.5410.0380.1660.1020.09813003.5040.0360.1630.1000.095表 1.不同波长光的二次反射率计算值由表1可知，辰动方向平行于入射面的光分量的反射率Rll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.Nishimoto 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nRIIR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RII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