布鲁克海文实验室功能纳米材料中心的科学家们模仿飞蛾复眼的高度抗反射表面上的纹理，利用嵌段共聚物自组装技术在宏观上产生~20 nm范围内的精确可调纳米结构设计。硅基太阳能电池。由最顶部硅表面制造的纳米级纹理赋予宽带抗反射特性，与具有典型抗反射涂层的那些相比，其显着增强了光捕获并且因此显着增强了太阳能电池的整体性能。
基于嵌段共聚物的表面纹理方法已经产生了高度可重复，组织良好的表面，可以减少硅太阳能电池表面的反射，在整个可见光和近红外光谱范围内降低不到1%，并且可以在很宽的入射光范围内角。此外，基于嵌段共聚物的方法对于大面积光伏器件的制造是完全可扩展的，具有在硅基，氮化硅基和基于玻璃的架构以及其他材料中容易实现的巨大潜力。
使用嵌段共聚物自组装，CFN科学家模仿了飞蛾复眼的高度抗反射表面上的纹理，并在宏观硅太阳能电池的~20 nm范围内产生了精确和可调谐的纳米纹理设计。与典型的抗反射涂层相比，纳米级纹理化赋予太阳能电池宽带抗反射特性并显着提高其性能。抗反射涂层的适当设计涉及在突然的光学界面处管理折射率失配。
最直接的方法是在表面顶部引入单层中间光学指数，以产生在反射光中产生相消干涉的系统。这通常仅在单一波长下提供完全抗反射。使用多层薄膜方案，可以越来越多地使用透明窗户涂层，军用伪装或太阳能电池以及其他应用的宽带覆盖。
作为替代方法，施加到材料表面的纳米级图案可以在表面和空气之间产生有效的渐变折射率介质。当纳米级亚波长纹理足够高并且间隔紧密时，这种图案在宽范围的入射光角度上提供宽带抗反射。在CFN工作中，纳米制造的蛾眼结构的宽带抗反射特性通过同时控制几何形状和光学性质而得到增强，使用嵌段共聚物自组装来设计足够小的纳米纹理以利用有益的材料表面层这只是几纳米厚。
研究在布鲁克海文实验室功能纳米材料中心进行，该中心由能源部基础能源科学办公室支持，合同号为。DE-SC0012704。
这是由BES SUFD和BNL支持的CFN员工研究。没有其他BES部门支持这一点。这是Brookhaven的Prime合同，是能源部和Brookhaven Science Associates之间的合同，其中规定了布鲁克海文实验室的运营条款和条件。