本文選題：等離子體共振效應　切入點：有限時域差分法　出處：《長春理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：能源技術(shù)的發(fā)展是推動人類科技進步的重要組成,現(xiàn)階段隨著科學技術(shù)的進步,傳統(tǒng)能源已逐漸無法滿足人類歷史發(fā)展的進程,人類對新型能源技術(shù)的探索從未止步。太陽能作為一種環(huán)保、可再生利用能源,從其誕生開始就一直是科研工作者的焦點。本文主要針對薄膜型太陽能硅基板進行研究,采用銀納米顆粒對其進行增強,論述了光入射角度等條件對其結(jié)構(gòu)光吸收效率的影響。研究主要從以下幾個方面進行:首先針對金屬納米顆粒等離子體共振效應的產(chǎn)生及影響因素進行了理論分析,重點闡述了表面等離子體共振及局域等離子體共振對結(jié)構(gòu)光吸收增強的方式機理,為后文模擬分析提供理論支撐。采用FDTD solution有限時域差分法模擬分析軟件對當前問題進行了模型化求解,模擬中首先對不同形狀銀納米顆粒結(jié)構(gòu)的等離子體共振及消光特性影響進行求解計算;其次對銀納米顆粒不同粒子大小的光吸收效率進行了模擬分析,通過這兩部分初步確定了當前模型中銀納米顆粒的最佳參數(shù),為后續(xù)研究光入射角度條件對結(jié)構(gòu)吸收率的影響做準備。最后通過建立不同偏振狀態(tài)下入射角度對銀納米顆粒增強硅基薄膜光吸收率的模擬實驗,分析了對于不同偏振光的斜入射對當前結(jié)構(gòu)吸收率的影響,并對其結(jié)果進行了理論化分析研究。
[Abstract]:The development of energy technology is an important component of promoting the progress of human science and technology. At present, with the progress of science and technology, traditional energy has gradually failed to meet the historical development process of mankind. As a kind of environmental protection and renewable energy, solar energy has been the focus of researchers since its birth. This paper mainly focuses on thin film solar silicon substrate. Silver nanoparticles were used to enhance it. The influence of the incident angle of light on the light absorption efficiency of the structure is discussed. The research is mainly carried out in the following aspects: firstly, the generation of plasmon resonance effect of metal nanoparticles and its influencing factors are analyzed theoretically. The mechanism of the enhancement of structural light absorption by surface plasmon resonance and local plasmon resonance is described in detail. In order to provide theoretical support for the simulation and analysis later, the FDTD solution finite difference time-domain method is used to model and solve the current problems. In the simulation, the effects of plasmon resonance and extinction characteristics of silver nanoparticles with different shapes are calculated, and the optical absorption efficiency of silver nanoparticles with different sizes is analyzed. Through these two parts, the optimum parameters of silver nanoparticles in the current model were preliminarily determined. In order to study the effect of light incidence angle condition on the structure absorptivity, a simulation experiment of silver nanoparticles enhanced photoabsorption of silicon based thin films was carried out at different incident angles under different polarization states. The influence of oblique incidence of different polarized light on the absorptivity of the current structure is analyzed, and the results are theoretically studied.
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O484.41;TM914.4

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