隨著理論研究的不斷深入和現(xiàn)代微加工技術(shù)的飛速進(jìn)步，光子學(xué)經(jīng)歷著前所未有的發(fā)展，產(chǎn)生了許多新的交叉學(xué)科和新興研究方向，納米光子學(xué)即為產(chǎn)物之一。其主要研究光與物質(zhì)在微納米尺度下的相互作用規(guī)律及其在光的產(chǎn)生、光譜調(diào)控、傳輸、傳感和探測等方面的應(yīng)用。 本文針對汽車尾氣能量巨大，造成環(huán)境熱污染嚴(yán)重等時(shí)事問題，以尾氣余熱TPV發(fā)電為研究背景，結(jié)合已報(bào)道光伏電池的響應(yīng)范圍及效率，選用了禁帶波長3.2μm的InAsSbP/InAs型PV電池為研究對象。設(shè)計(jì)了與該P(yáng)V電池匹配的濾波器和選擇輻射器，實(shí)現(xiàn)了TPV系統(tǒng)的光譜調(diào)控。 依據(jù)電磁學(xué)理論設(shè)計(jì)了一維(LH)4型Si-SiO₂光子晶體濾波器，仿真結(jié)果顯示：結(jié)構(gòu)在3.2⁶.2μm波段形成高反射帶，1.59³.2μm則是高透射帶，其能實(shí)現(xiàn)所選PV電池的光譜調(diào)控。但高通帶內(nèi)振蕩波峰多、反射峰值較高，針對此類問題，依據(jù)反射層原理和介質(zhì)層的等效折射率理論優(yōu)化設(shè)計(jì)出L/2H(LH)3和1.12(L/2HL/2)(L/2HL/2)21.16(L/2HL/2)型濾波器，實(shí)現(xiàn)通帶內(nèi)振蕩峰及反射峰值的大幅下降...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1汽車尾氣節(jié)能潛力分析

1.2課題相關(guān)研究概述1.2.1汽車尾氣余熱利用技術(shù)概況由于汽車尾氣攜帶的能量非常巨大，所以其吸收利用具很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。目前其利用方式主要有內(nèi)燃機(jī)式、熱電式及制冷式。用途廣泛，如通過熱管型換熱器為車廂供暖，特殊換熱器加熱水產(chǎn)生蒸汽蒸煮食物，為普通汽車空調(diào)系統(tǒng)、冷藏運(yùn)輸類卡....

圖1-2SeebeckEffect原理圖

1.2課題相關(guān)研究概述1.2.1汽車尾氣余熱利用技術(shù)概況由于汽車尾氣攜帶的能量非常巨大，所以其吸收利用具很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。目前其利用方式主要有內(nèi)燃機(jī)式、熱電式及制冷式。用途廣泛，如通過熱管型換熱器為車廂供暖，特殊換熱器加熱水產(chǎn)生蒸汽蒸煮食物，為普通汽車空調(diào)系統(tǒng)、冷藏運(yùn)輸類卡....

圖1-4垂直入射反射特性

擇性輻射器因能實(shí)現(xiàn)不同波長、不同帶寬的良好調(diào)控而器共同目標(biāo)是：增加能量大于PV電池禁帶能產(chǎn)生光生表面，減少其它波段不可用光子到達(dá)電池表面，以提高量。濾波器研究現(xiàn)狀微結(jié)構(gòu)光譜調(diào)控器件為光柵結(jié)構(gòu)，在光柵結(jié)構(gòu)光譜調(diào)控很重要的一部分研究內(nèi)容。依據(jù)RCWA方法和等效介質(zhì)率變化特性進(jìn)....

圖1-5Ag/SiO2/Ag光柵條結(jié)構(gòu)圖及反射特性

2007年，國內(nèi)劉廣平等人[50]設(shè)計(jì)了W-SiO2一維光子晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)用于熱光譜調(diào)控排列形式為(LH)10L，其中H為W，厚0.01μm，L為SiO2，厚0.22μm。研究結(jié)果該光子晶體結(jié)構(gòu)在發(fā)揮組成材料自身光譜屬性的同時(shí)結(jié)合光子晶體禁帶特性對光，實(shí)現(xiàn)良好的選擇....

本文編號：3952539