随着人类社会的急剧发展以及社会生产力的解放,人们对于能源的依赖越来越强烈,太阳能作为一种清洁可再生能源受到人们的青睐,但是光学损失是影响太阳能利用效率的一大障碍,减反射也成为科学家们研究的热点之一。目前,减少光学损失重要的途径就是利用减反射涂层与减反射结构。减反射涂层是在基底表面沉积的一层或多层薄膜涂层,但是其机械性能差、波长和入射角范围窄、材料选择、薄膜厚度控制和材料扩散等缺点使得人们引入了减反射结构,减反射结构是在材料表面制备高低起伏的表面结构来降低材料表面的反射率,虽然减反射涂层与减反射结构是根据光学原理,尺度要求非常苛刻,因此,加工制备难度很大。目前,用于制备减反射结构的方法相当多,例如,激光光刻、机械加工、化学修饰、刻蚀等物理化学方法,但是对于复杂三维微纳结构,单一制备方法存在一定局限性,难以实现减反射结构的精确制备。因此,寻找适合的制备方法制造三维微纳结构仍是减反射薄膜制备过程中的一大挑战。自然界中的生物为了更好地生存下去,经过不断地变异、进化、优化,使得它们具备了优异减反射的三维微纳体表结构,这种三维微纳结构,可以通过一定的方法精确复制生物表面的微纳反结构制备模板,再通过模板可以实现减反射薄膜的大面积制备;这些精巧的生物结构也为高效率减反射结构的设计提供了借鉴和思路,我们可以仿照这些减反射结构设计制备的高效率的仿生减反射结构薄膜。本论文选用红色玫瑰花瓣为研究对象,重点着眼于花瓣的微纳结构减反射机理和仿生设计制备技术。首先,对花瓣表面清洁和定型。其次,利用电子显微镜对花瓣表面的结构进行了观察与表征,发现其正面的表面是由微米级的乳突密集堆积排列而成,在乳突表面还覆盖有纳米级褶皱形成的双层分级结构,也就是微米尺度的乳突与纳米尺度的褶皱的组合。然后,根据显微表征参数,利用建模软件对花瓣微纳结构进行三维可视化模型重构,为仿花瓣薄膜设计和减反射机理解释提供支撑。采用软刻蚀法、激光蚀刻技术以及材料-结构耦合方法,以花瓣为原型,通过对制备过程中的工艺参数与反应条件调控,克服了软刻蚀过程中花瓣紧贴在材料上面不容易剥离等困难,成功制备了仿红色玫瑰花瓣的微纳结构,获得了PDMS基仿生减反射薄膜。研究发现,软刻蚀法制备的仿生减反射薄膜在结构上“继承”了玫瑰花瓣的特征结构,达到了“形似”目的,但是,软刻蚀模板大小受限于花瓣大小,无法更大面积制备减反射薄膜,因此采用激光蚀刻技术可以扩大模板面积,但是激光蚀刻技术制备的薄膜只具备了花瓣的微米乳突单一结构,最后采用材料-结构的耦合方法制备了具有微纳结构的减反射薄膜,后两种方法使得制备的减反射结构接近于花瓣微纳结构,这为以后的薄膜大面积制备提供了比较好的思路。对三种仿生减反射薄膜进行了反射率、接触角、自清洁以及抗冲蚀的测量与测试。结果表明,三种薄膜的反射率都偏低,分别是1.5%、4%、1%,减反射效果明显,薄膜表面同时具有超疏水性能、自清洁性能与抗冲蚀性能。