在光學(xué)行業(yè)和玻璃行業(yè)中，由介電材料制成的光學(xué)薄膜早已很常見。例如，高/低折射率層交替堆疊的光學(xué)薄膜可用于制造激光腔內(nèi)的布拉格反射鏡，而氟化鎂層則可用于制造顯示屏的減反射膜。但在過去的二十年里，由于新材料的不斷應(yīng)用，可用光學(xué)薄膜的范圍得到了顯著拓寬。光學(xué)薄膜不一定是平面的，也并不一定*致密（導(dǎo)致光的散射），可能用于非常規(guī)角入射，（S偏振光與P偏振光表現(xiàn)不同）。太陽(yáng)能行業(yè)中有幾個(gè)很好的例子：通過化學(xué)氣相沉積方法制備的氧化鋅薄膜可自然生成金字塔狀絨面結(jié)構(gòu)。這種絨面結(jié)構(gòu)已被運(yùn)用于薄膜太陽(yáng)能電池，可起到散射光線的作用。 全息濾光片通過調(diào)制聚合物折射率，將太陽(yáng)光譜在空間上分離成不同顏色的光束（很像棱鏡），根據(jù)各個(gè)波長(zhǎng)調(diào)諧的光伏電池可放置于這些焦點(diǎn)上，形成新型的多結(jié)太陽(yáng)能電池。硅太陽(yáng)能電池前端的硅納米柱“薄膜”的作用與米氏散射體相同，可減少反射，從而提高太陽(yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)能的吸收率，適用于寬范圍的入射角和偏振角。

 

對(duì)于所有光學(xué)薄膜而言，特別是那些在非常規(guī)角工作的光學(xué)薄膜，獲取波長(zhǎng)、角度和偏振分辨反射與透射的特征是至關(guān)重要的。珀金埃爾默自動(dòng)反射/透射分析儀（ARTA）是LAMBDA™ 950與LAMBDA 1050紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)的即插即用附件。分光光度計(jì)通過測(cè)角儀旋轉(zhuǎn)樣品，改變其與光束之間的角度（改變?nèi)肷浣牵?，并使用?dú)立旋轉(zhuǎn)的積分球探測(cè)器，改變其與樣本之間的角度（改變檢測(cè)角）。對(duì)于給定的入射角與探測(cè)角下，可以在250—2500 nm波段內(nèi)收集s偏振光和p偏振光的光譜。

 

自動(dòng)反射/透射分析儀（ARTA）可根據(jù)用戶的測(cè)量列表自動(dòng)執(zhí)行測(cè)量，從而使用戶能夠地了解：“所有的入射光都去了哪里？”

 

我們研究了3M®高通光學(xué)薄膜（“可見光鏡膜”）的性能。4 3M公司經(jīng)銷著很多的這些塑料薄膜。這些薄膜由成百厚度與折射率不一的透明聚合物層組成，能夠反射和透射部分的太陽(yáng)光譜，從而實(shí)現(xiàn)各類實(shí)際用途，如低輻射性窗戶玻璃等。本文所選擇的可見光鏡膜可吸收紫外線(＜350 nm)，可反射可見光，又可透射紅外線（＞750nm）。我們有意將可見光鏡膜集成入圖2所示的曲面硅光伏模塊，這是因?yàn)楣杼?yáng)能電池能夠?qū)叮?00—1100 nm）附近的光轉(zhuǎn)化為電，轉(zhuǎn)化率超過40%。較短波長(zhǎng)大多產(chǎn)生廢熱，且轉(zhuǎn)化率較低。在太陽(yáng)能電池前端放置3M®薄膜之后，紅外線波長(zhǎng)將轉(zhuǎn)化為電池，而用處不大的較短波長(zhǎng)將被反射至另一依據(jù)可見光調(diào)諧的太陽(yáng)能集熱器（光伏、熱或化學(xué)）所在焦點(diǎn)。雖然曲面光伏模塊安裝于追蹤太陽(yáng)由東到西轉(zhuǎn)動(dòng)的單軸跟蹤器之上，但3M®光學(xué)薄膜在一年內(nèi)接收光的入射角仍然為0—60°（在亞利桑那州鳳凰城）。因此，為了確定整個(gè)太陽(yáng)能集熱器在每年的電力輸出量，我們必須先確定3M®光學(xué)薄膜的波長(zhǎng)、角度和偏振分辨性能。