纳米结构粒子及其悬浮液的太阳能吸收特性和调控方法研究
纳米结构粒子及其悬浮液的太阳能吸收特性和调控方法研究【摘要】:随着科学技术的飞速发展和世界人口的快速增长,对能源的依赖程度日益增强,加之,传统能源形式在燃烧过程中会对环境造成污染等
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TB383.1
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-9
- 目录9-12
- 主要符号表12-13
- 1 绪论13-24
- 1.1 研究背景及意义13-14
- 1.2 研究动态14-22
- 1.2.1 基于光热转换的吸收特性控制15-18
- 1.2.2 基于光量子转换的吸收特性控制18-22
- 1.3 本文研究内容22-24
- 2 纳米结构光谱特性研究的理论方法24-45
- 2.1 Mie理论24-28
- 2.1.1 散射系数24-27
- 2.1.2 散射截面和吸收截面27-28
- 2.2 离散偶极子近似(DDA)28-31
- 2.2.1 DDA方法基本原理29
- 2.2.2 偶极子极化率29-30
- 2.2.3 计算模型30-31
- 2.3 时域有限差分(FDTD)31-43
- 2.3.1 麦克斯韦方程31-33
- 2.3.2 材料模型33-36
- 2.3.3 离散方程36-42
- 2.3.4 边界条件42-43
- 2.4 本章小结43-45
- 3 单一组分纳米粒子的吸收特性调控45-65
- 3.1 引言45
- 3.2 半导体材料的光谱特性45-48
- 3.2.1 禁带特性45-47
- 3.2.2 光谱特性调控目标47-48
- 3.3 单一组分纳米结构吸收特性的影响因素48-63
- 3.3.1 材料属性的影响48-54
- 3.3.2 尺寸的影响54-56
- 3.3.3 形状的影响56-59
- 3.3.4 纵横比的影响59-61
- 3.3.5 周围介电环境的影响61-63
- 3.4 本章小结63-65
- 4 等离激元复合纳米粒子的吸收特性及结构设计65-86
- 4.1 引言65
- 4.2 两层等离激元纳米结构的吸收特性调控65-78
- 4.2.1 核心材料属性对吸收特性的调控65-69
- 4.2.2 壳层材料属性对吸收特性的调控69-70
- 4.2.3 各层厚度对吸收特性的调控70-74
- 4.2.4 核壳材料组合形式对吸收特性的影响74-78
- 4.3 三层等离激元纳米结构的吸收特性调控78-84
- 4.3.1 核心尺寸的影响78-80
- 4.3.2 壳层厚度的影响80-81
- 4.3.3 结构设计81-83
- 4.3.4 近场分布83-84
- 4.4 本章小结84-86
- 5 等离激元复合纳米粒子悬浮体系的吸收特性调控86-99
- 5.1 引言86
- 5.2 Al/CdS复合纳米粒子悬浮体系的吸收特性86-93
- 5.2.1 模型设置87
- 5.2.2 材料模型87-88
- 5.2.3 内径R_1的影响88-89
- 5.2.4 外径R_2的影响89-92
- 5.2.5 浓度的影响92-93
- 5.3 TiO_2/Ag复合纳米粒子悬浮体系的吸收特性93-97
- 5.3.1 尺寸因素的影响93-97
- 5.3.2 体积浓度的影响97
- 5.4 本章小结97-99
- 6 等离激元纳米流体光热转换性能的实验测试99-110
- 6.1 引言99
- 6.2 TiO_2/Ag等离激元纳米流体的制备99-101
- 6.3 TiO_2/Ag等离激元纳米流体光热转换性能测试101-109
- 6.3.1 实验系统及方法101-103
- 6.3.2 热电阻标定103-106
- 6.3.3 实验结果分析106-108
- 6.3.4 实验误差分析108-109
- 6.4 本章小结109-110
- 7 结束语110-113
- 7.1 主要结论110-111
- 7.2 创新点111-112
- 7.3 工作展望112-113
- 致谢113-114
- 攻读博士期间发表的相关论文114-115
- 参考文献115-124
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