随着化石能源的日趋减少，人们开始了开发可以替代化石能源的新能源。太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，它不产生任何环境污染，是绝对的清洁能源。太阳能发电是近年来发展最快、最具活力的研究，人们研制和开发了不同类型的太阳能电池，有望成为未来电力供应的主要支柱。无论哪种太阳能电池都面临两个关键问题:提高效率和降低成本。近年，科学家采取各种钝化减反射膜大大提高了太阳能电池的光电转换效率。随着太阳能电池的应用，其清洁工作又需要巨大的投入。因此，人们迫切需要研究出一种具有自清洁性能的减反射涂层，既能够提高太阳能电池效率，又可以降低清洁成本。　　 科学家发展了各种制备减反射和自清洁涂层的方法，如层层组装法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积、电纺和刻蚀等方法。但是，这些方法在制备涂层的过程中都存在其自身的缺陷:制备涂层的步骤繁琐、耗时而难于适应大面积制备涂层，所需要的设备复杂昂贵，所制备的涂层功能单一等。因此，探索简单、快速和可大面积制备涂层的方法，实现涂层的可控制各，已经成为实现它们的实际应用的关键所在。本文在多功能纳米涂层的制备方法上作了初步的探索，并取得了一些有意义的结果，主要包括:　　 1.疏水化共修饰空心SiO2纳米粒子制备透明超疏水涂层　　 我们设计合成了疏水性的空心SiO2纳米粒子并制备了涂层。首先，在空心SiO2纳米粒子的表面修饰上一层具有一定疏水性的硬脂酸(STA)(SHSNs);同时STA也作为连接剂，将空心SiO2纳米粒子连接到一起形成微/纳结构的聚集体，这种结构有助于粗糙表面的构筑。然后，用具有低表面能的氟硅烷(POTS)修饰SHSNs而获得了疏水性空心SiO2纳米粒子(SPHSNs)。我们将SPHSNs溶胶喷涂到玻璃基底上构筑了粗糙结构涂层，经过热处理之后，该涂层表现出优异的超疏水性能和良好的透明性。我们对涂层的稳定性和强度作了相应的测试，发现了该涂层在室内环境下放置了3个月后仍然保持着其优异的超疏水性能和透明性，并不随时间的推移而减弱其超疏水自清洁性。该涂层经水滴冲击之后未改变其超疏水性，说明了该涂层能耐水冲击，间接反映了涂层的稳定性和强度都比较好。将酸/碱性液滴滴到涂层表面，涂层表现出超疏酸/碱性液滴的特性，说明了酸/碱性液滴并不会破坏涂层的表面结构和性质。在本工作中，我们可以很方便地合成疏水性空心SiO2纳米粒子，而且构筑涂层的方法也很简单和有效，从而可以快速、大面积地制备透明的超疏水自清洁涂层，为大面积制备透明超疏水自清洁涂层奠定了一定的基础。　　 2.基于三种SiO2溶胶提拉法制备宽光谱减反增透超疏水涂层　　 采用简便的提拉方法制备了宽光谱减反增透超疏水涂层。我们首先合成了三种SiO2溶胶:TEOS在酸性条件下水解制备的SiO2溶胶(solA，小于10nm)，根据St(o)ber方法合成的粒径为25nm的SiO2溶胶(solB)和介孔SiO2纳米粒子(MSN)悬浮液;再通过提拉方法将上述三种SiO2溶胶沉积到玻璃基底上，制备了一系列的Am/B/MSNn涂层，然后用氟硅烷(POTS)对所制备的涂层进行疏水化修饰。A2/B/MSN2涂层在630nm处的最大透射率高达95.3％;而其表面的水接触角为153°，滚动角小于5°。超疏水A/B/MSN2涂层（水接触角:153°，滚动角:小于5°)在400-2000nm波长范围内显示了优异的减反增透性，尤其是在742-1573nm波长范围内，在此范围内空白玻璃基底的透射率相当的低。这种宽光谱减反增透超疏水涂层在太阳能电池、光学检测和传感器方面具有潜在的应用价值。　　 3.酸性SiO2溶胶/碱性SiO2溶胶交替提拉构筑涂层初探　　 我们对实验过程中的一个有趣的现象进行了一个初步的探索。交替提拉酸性SiO2溶胶(solA)和碱性SiO2溶胶(solB)而使得涂层的最大透射率和润湿性质呈现周期性变化。由solA构筑的表面比较平整，而由solB构筑的表面比较粗糙。透射光谱中波峰的数目随着solA的沉积循环数成正比地增加。(A/B)n/A涂层的最大透射率的平均值接近94.4％，而（A/B）n涂层的最大透射率的平均值接近96.3％。(A/B)n/A涂层的表面水接触角的平均值大于(A/B)n涂层表面水接触角的平均值。QCM结果揭示了提拉到基底上的酸性SiO2溶胶的质量大于提拉到基底上的碱性SiO2溶胶的质量。由于时间的限制，我们对这部分工作只进行了初步探索，总结出了其中的部分实验现象，对于理论分析还需要更多的实验支持，这也是今后的一个研究方向。