受“出淤泥而不染”的荷叶的启发，超疏水表面开始引起了人们的广泛关注和研究。在充分考虑粗糙的表面结构和低表面能两个方面的基础上，人们开始用模板法、溶胶-凝胶法等多种方法制备出了许多超疏水表面，并且在自清洁、防水、防冰防雪、油水分离、太阳能等方面有广泛的应用前景。超疏水和超亲水是表面润湿性的两个极端的状态，通过紫外曝光法、剥离法等方法将二者有效地结合在一起，可以产生意想不到的应用，比如微流体通道、胶印、细胞生长和筛选等方面有着广泛的应用前景。本文采用溶胶-凝胶法制备多种超疏水表面，重点研究了其在太阳能领域的应用，并且首次提出了制备超亲疏图案的无需光掩模版的紫外或太阳光曝光方法。本文为超疏水表面和超亲疏图案的制备提供了参考，为超疏水表面的进一步实际应用尤其是在太阳能领域的应用提供了重要的指导意义。主要研究的工作内容和结果如下:　　(1)采用溶胶-凝胶法制备了几种不同超疏水涂层，并对粗糙结构的构建和低表面能物质进行了选择，制备出了TiO2基全氟辛基三乙氧基硅烷修饰的超疏水涂层、TiO2基有机硅胶修饰的超疏水涂层、SiO2基全氟辛基三乙氧基硅烷修饰的超疏水涂层，并对这些涂层的表面形貌、化学组成、接触角等进行了分析表征。结果表明，这些表面对水的接触角均在150°以上，均具有良好的超疏水性能。　　(2)为了提高超疏水涂层的附着力和耐磨性，基于“三明治”结构，制备出了“基底+有机硅胶+涂料”的超疏水涂层，并进行了表面形貌、化学组成、接触角等测试表征，测试其接触角为155°，滚动角几乎为0°。在机械性能方面，对其进行了胶带剥离的附着力测试实验，以及砂纸磨损的耐磨性测试。结果表明，“基底+有机硅胶+涂料”的“三明治”结构除了具有良好的超疏水性能之外，还具有良好的机械性能，为超疏水涂层走向实际的应用提供了参考。　　(3)首次提出了制备TiO2基超亲疏图案的无需光掩模版的紫外或太阳光曝光方法。此方法不需要光掩模版，中间层为有机硅胶图案层，最顶层为TiO2基的超亲水或超疏水涂层，直接利用紫外或太阳光曝光即可得到超亲疏图案。对所制备的超亲疏图案进行了表面形貌、化学成分、接触角、机械性能等方面的测试，并分析了其原理，揭示了此种方法制备超亲疏图案主要的原因在于TiO2的良好光催化性能和有机硅胶的低表面能物质的供应。另外，此种方法制备的超亲疏图案有着良好的耐候性，可以在户外或者其他紫外环境中应用。　　(4)利用TFCalc软件设计了不同的膜系。利用溶胶-凝胶法制备了不同尺寸的SiO2纳米球颗粒，对其进行了低表面能物质的修饰，制备出了超疏水涂层，并对涂层的透明性进行了研究。所制备的透明超疏水涂层的透过率比未加涂层的提高了2％，为超疏水涂层在太阳能玻璃盖板上的应用提供了参考。　　(5)将超疏水涂层应用于太阳能光热领域中的选择性吸收涂层上，研究了超疏水选择性吸收涂层的自清洁、抗腐蚀及光热性能。利用水滴和微风对超疏水选择性涂层表面进行了自清洁测试实验，结果表明此涂层表面的灰尘可以通过雨水或自然微风轻易的去除。对超疏水选择性吸收涂层进行了耐盐雾实验，结果表明此涂层有着良好的抗腐蚀能力。将超疏水选择性吸收涂层直接应用于无玻璃盖板的太阳能平板集热器并进行测试，结果表明，在低于83.8℃的温度范围内，超疏水选择性吸收涂层型平板集热器有着更快的升温速率和更优的集热性能。