太陽(yáng)能選擇性吸收薄膜的研制是太陽(yáng)能集熱技術(shù)中提高光-熱轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵。針對(duì)太陽(yáng)能吸收膜的光譜選擇性要求,本論文利用一維光子晶體的帶隙結(jié)構(gòu)和靈活的頻譜設(shè)計(jì)性進(jìn)行0.4?m²0?m范圍光波的傳輸特性調(diào)控與優(yōu)化,探索可見(jiàn)光-近紅外波段高吸收、中遠(yuǎn)紅外波段高反射特性吸收膜的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)新方法。從太陽(yáng)能選擇性吸收膜應(yīng)用基本要求和光子晶體設(shè)計(jì)理論出發(fā),設(shè)計(jì)了一維光子晶體結(jié)構(gòu)吸收膜Al/Si₃N₄/（Ti/Si₃N₄）^N（N是周期數(shù)）,采用傳輸矩陣方法計(jì)算分析了薄膜結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其反射率、透射率的影響規(guī)律。結(jié)果表明,當(dāng)周期數(shù)N為2時(shí),吸收膜在可見(jiàn)光-近紅外波段吸收率可達(dá)94%、在中遠(yuǎn)紅外波段的平均反射率為93%,且在波長(zhǎng)為2.5?m處曲線的斜率最大,表現(xiàn)出良好的光譜選擇特性。進(jìn)一步考察了該吸收膜在斜入射條件下光譜特性,在入射角度不大于60°時(shí),該薄膜對(duì)s偏振光保持約80%的吸收率;在入射角度不大于75°時(shí),對(duì)p偏振光可以保持大于90%的吸收率。結(jié)合磁控濺射和化學(xué)氣相沉積技術(shù)在... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
    1.3 本文工作安排
2 光學(xué)薄膜基礎(chǔ)理論及計(jì)算分析方法
    2.1 光學(xué)薄膜的電磁場(chǎng)理論
    2.2 光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)導(dǎo)納軌跡法
    2.3 光子晶體理論基礎(chǔ)
    2.4 本章小結(jié)
3 太陽(yáng)能選擇性吸收薄膜的設(shè)計(jì)及仿真
    3.1 太陽(yáng)能選擇性吸收薄膜的膜系設(shè)計(jì)
    3.2 太陽(yáng)能選擇性吸收薄膜各部分的材料選擇
    3.3 膜層厚度的計(jì)算
    3.4 薄膜周期數(shù)對(duì)光子禁帶的影響
    3.5 斜入射對(duì)光子禁帶的影響
    3.6 本章小結(jié)
4 薄膜制備及其特性的測(cè)量與分析
    4.1 薄膜鍍制方法
    4.2 實(shí)驗(yàn)制備及性能研究
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.4 高溫穩(wěn)定性性能測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽(yáng)能光電、光熱轉(zhuǎn)換材料的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 王聰,代蓓蓓,于佳玉,王蕾,孫瑩.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]槽式太陽(yáng)能集熱器用光譜選擇性吸收涂層的研究進(jìn)展[J]. 王虎,武永鑫,王聰.  分布式能源. 2016(01)
[3]太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)化選擇性吸收涂層研究進(jìn)展[J]. 熊德華,陳煒,李宏.  科技導(dǎo)報(bào). 2014(09)
[4]纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料界面結(jié)合機(jī)理研究現(xiàn)狀[J]. 張莉,申士杰.  纖維復(fù)合材料. 2011(04)
[5]AlN/WAlN/W太陽(yáng)能選擇性吸收多層薄膜研究[J]. Иванова Татъяна Сергееъна,李劍鋒,周福云,王德真,李國(guó)卿.  真空. 2011(01)
[6]導(dǎo)納軌跡圖解方法在誘導(dǎo)透射濾光片設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 金揚(yáng)利,馬勉軍.  光學(xué)儀器. 2007(01)
[7]薄膜材料的熱輻射穿透深度研究[J]. 夏德宏,吳永紅,李樹(shù)柯.  熱科學(xué)與技術(shù). 2003(03)

博士論文
[1]耐候性太陽(yáng)選擇性吸收涂層的研究[D]. 黃群武.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]中高溫太陽(yáng)能選擇性吸收薄膜的研究[D]. 汪晨豐.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[2]太陽(yáng)光譜選擇性吸收復(fù)合涂層的制備與性能研究[D]. 萬(wàn)倩.武漢理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3183397