本项目系统而深入地研究了微结构形貌、材料属性和几何参数等对全光谱太阳能吸收特性的影响，建立了太阳辐射光子和微结构之间相互作用的理论模型，有效解决了传统单一结构增强吸收受限的缺点。通过理论模型揭示了不同微结构引起的近场效应之间的耦合作用，分析了不同微结构的光谱吸收特性，厘清了太阳辐射光子与影响因素间的本构关系，提出了复合微结构增强太阳辐射光子吸收的技术路线。基于复合微结构太阳能吸收的理论模型，研发了多种复合微结构表面，建立了复合微结构的实验方法。复合直径纳米柱 减反膜和复合纳米铅笔 减反膜两种复合结构较单一纳米柱和纳米铅笔均能显著降低表面反射率，平均反射率至少降低10%；双层纳米柱 减反膜和纳米柱 纳米铅笔 减反膜复合结构的表面反射率显著低于单层纳米柱结构，它们的平均反射率分别为4.24%和3%；两种复合微结构比单一微结构在1200nm-2500nm范围内大幅增加了透过率。微加工得到的纳米锥结构的实验测量结果和理论计算结果吻合，以此设计的纳米锥-纳米颗粒复合结构比单一纳米锥结构大幅降低了表面反射，平均反射率只有6%；纳米锥-纳米孔复合结构经过原子力显微镜重构计算模型得到理论光谱曲线，与实验测量值吻合，证明了所设计的理论模型的正确及合理。总之，经过理论探索及设计，实验研发及测试，证明了复合微结构较单一结构增强太阳辐射光子吸收的优越性，为提高光伏-热电耦合系统的能量转换效率提供了有效的解决方案。 2100433B