首先，建筑光伏需考虑成本及效率的问题，即如何减少复合损失，提高对太阳光的吸收率。其次，建筑光伏需要考虑电池外观颜色的多样性，即光伏电池如何增强吸收特定波段的太阳光，如何调控吸收的波段。本文所讨论的平面超薄膜结构，所研究的平面超薄膜结构窄波段热辐射吸收机理，可以提高对太阳能的吸收率，减少利用太阳能的成本，并调控光伏电池表面的颜色。

2 平面超薄膜结构

2。1 传统增大吸收率的结构

   能提高对太阳光吸收率、减少对太阳光反射的结构不止本文所研究的平面超薄膜结构。除此之外，还有多种可以提高太阳能利用率的结构。为了能更多的了解有关太阳能利用的知识，故而在该节首先论述其他现今比较常用结构，也便于能将它们与平面超薄膜结构进行对比及借鉴。

2。1。1 非平面薄膜结构

对于非平面超薄膜，其提高对太阳能的吸收率以达到提高利用效率的主要手段有以下三种：1，利用空腔效应；2，利用等离子共振效应；3，利用渐变折射率效应[3-5]。非平面超薄膜多为一维或二维光子晶体结构，所谓光子晶体结构即膜表面凸起是周期性排列且其上下大小相同的纳米线或纳米孔，这样的结构主要利用的是空腔效应和等离子共振效应。当膜表面的纳米线或孔高度与共振波长大小相当时，光将在纳米线之间或纳米孔内部进行多次反射从而增强热辐射吸收率，这便是空腔效应。而表面等离子共振效应是指当热辐射电磁波频率与金属表面自由电子振荡频率匹配时，沿垂直于金属与接触介质之间的界面方向，电磁波随传输距离指数衰减，且膜表面处电场强度显著增强，该处电场强度增强便能起到提高热辐射吸收率的作用。与空腔效应不同的是，表面等离子共振效应不依赖于纳米线或孔的高度，故而在制作时一般使纳米线或孔的高度小于共振波长。而利用渐变折射率效应来增强吸收率的方法则有所不同，其膜凸起为上小下大的圆锥形纳米线结构，两线之间几乎无缝连接。如果假设每个高度都有其自身平均折射率，那么其折射率则与材料和空气的比例有关，不同高度时，材料与空气比例不同，当空气比例大时，其平均折射率低，当材料比例大时，其平均折射率高。由于该结构为圆锥形纳米线结构，故而其折射率是平缓上升的即相邻高度的折射率几乎相等，将锥顶上部空气视为空气所占比例为100%，而锥底与材料交界面为0%，最终就能实现折射率从空气到材料的平缓升高。从反射系数公式（其中为反射系数，为材料1的折射率，为材料2的折射率）可以看出当时，反射系数0。从上面所说我们可以知道圆锥形纳米线结构其折射率是平缓上升的，故而其相邻高度间反射系数接近于0，进而完成了空气到材料几乎无反射的效果，无反射便意味着其吸收率提高了。

2。1。2 平面薄膜结构

让反射和传输产生的总相位差为2π，从而让反射矢量形成封闭回路便可以减少反射系数，提高吸收率。平面薄膜结构其实是一种十分传统的结构，其仅是一层透明材料涂层[6]。使用时便直接在近似超导金属或透明膜上覆盖，从而形成空气-涂层-超导金属（透明膜）的层次。这样空气与透明涂层，透明涂层与金属间的反射相位差为，当透明材料涂层厚度为四分之一波长时，传输相位差为，这样反射和传输产生的总相位差为2π[7-8]，便达到了提高吸收率的效果了。

2。2 平面超薄膜结构的定义

   平面超薄膜结构是由基底和吸收性材料构成，其中底层为基底，基底材料一般为具有有限大小光电导率的金属（即复折射系数的实部和虚部均为有限大小），基底上方为吸收性材料（即复折射系数的实部和虚部大小为同一量级的材料）。基底层数为一层，吸收性材料可为一层也可为多层（在本文中，所研究的平面超薄膜结构的吸收性材料均为一层）。该薄膜结构厚度极小，仅为几十纳米，远小于可见光波长。其在使用时一般作为涂层直接贴在其他材料表面，其结构示意图见图2。1。