首页 > 学术论文

光子晶体在太阳能光伏电池中的应用的数值模拟研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:04:15
热度:

光子晶体在太阳能光伏电池中的应用的数值模拟研究【摘要】:光子晶体是不同折射率的材料在空间上周期性排列构成的材料,由于空间周期性,该类型体系对光的行为不同于均匀体材料。作为一种新型的

【摘要】:光子晶体是不同折射率的材料在空间上周期性排列构成的材料,由于空间周期性,该类型体系对光的行为不同于均匀体材料。作为一种新型的人造周期结构材料,由于其特殊性质,应用非常广泛。 近来,Si纳米线,纳米棒,纳米颗粒等Si纳米结构由于其独特的光电属性和光伏特性得到了广泛的关注,且基于Si纳米结构的光伏电池被认为是利用太阳能量的一个很有潜力的方向,可以用作为聚合物光伏电池,染料敏化太阳能电池的电极,也可以用做其它比较新颖的光学器件中的基础材料。 要获得高效率的太阳能电池,需要其对太阳能光谱有很高的吸收效率。本文通过光子晶体中的数值模拟计算方法,研究了基于Si纳米线阵列和周期性Si纳米孔结构的太阳能电池的吸收效率与Si填充比,厚度,以及太阳光入射角度之间的关系,并给出了最优化值。 第一章介绍了光子晶体的概念,基本性质及其应用。光子晶体的最大特点是具有光子带隙,通过利用光子带隙或带隙结构中的缺陷态来改变光子晶体中某种电磁态的密度,可以制作很多种类高性能器件。 第二章主要介绍了光子晶体的基本研究理论以及数值计算的方法。对比了各种方法之间的优缺点。 第三章将光子晶体的研究对象和方法扩展到纳米结构太阳能光伏应用的研究中。通过模拟计算,研究了不同的填充比,不同波长,和不同入射角入射对吸收效率的影响。找出了各参数对吸收效率的影响曲线,得出了优化参数。 【关键词】:光子晶体 传输矩阵法 纳米线 纳米孔 光伏电池
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O242.1;TM914.4
【目录】:
  • 目录3-4
  • 摘要4-5
  • Abstract5-6
  • 第一章 绪论6-9
  • 1.1 光子晶体概念6-7
  • 1.2 光子晶体的性质和应用7-9
  • 第二章 光子晶体的数值计算方法9-33
  • 2.1 光子晶体的基本理论9-13
  • 2.2 平面波法(PWM:Plane wave expansion method)13-17
  • 2.3 传输矩阵法(TMM:Transfer matrix method)17-23
  • 2.4 时域有限差分法(FDTD:Finite difference time domain)23-33
  • 第三章 光子晶体在太阳能电池中的应用模拟33-44
  • 3.1 等效介质理论(EMT,Effective medium theory)33-36
  • 3.2 在两维硅纳米结构中对太阳光吸收效率的计算模拟36-44
  • 参考文献44-47
  • 硕士期间发表论文47-48
  • 致谢48-49


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

缺陷态复周期光子晶体的特性研究    崔应留,蔡祥宝

控制光子的“半导体”——光子晶体    易小菊

量子点堆积三维光子晶体    

光子晶体中二能级原子的受激辐射的特性    杜春光,焦志伟,李师群

光子晶体中光场-原子束缚态    焦志伟,丁兆香

一种高效率光子晶体发光二极管    欧阳征标,李景镇,朱骏,张登国,孙一翎

传输矩阵法分析有限周期光子晶体的反射谱特征    张会云,张玉萍,苏希玉,刘灿德

含缺陷态的非线性介质材料的光子晶体的双稳态特性    邓开发,夏守之,是度芳

科学家制成兼具电学光学性质光子晶体    

光子晶体带隙随介质折射率变化规律的研究    王旭东,闫珂柱,刘芳

光子晶体透射相位特性在光开关和光逻辑门中的应用    梁文耀;

光子晶体及其应用    何赛灵;

新型对称性胶体光子晶体    宋恺;丁涛;佟振合;

二维磁性光子晶体光环行器分析    张登国;

光子晶体垂直腔面发射激光器的模式分析    王科;郑婉华;张冶金;任刚;杜晓宇;邢名欣;陈良惠;

水滑石/二氧化钛光子晶体薄膜的制备及传感器性能研究    豆义波;韩景宾;卫敏;段雪;

基于自准直特性的硅基光子晶体的应用研究(英文)    张慧慧;申华军;周静涛;刘新宇;

光子晶体光纤    宁鼎;

光子晶体压力传感器在风压测量中的应用    许震宇;

“超材料(metamaterials)”及其在信息元器件中的应用    周济;

光子晶体学俏然崛起    贾正根

科学家获得光子晶体纳米结构    吴铭

科学家获得光子晶体纳米结构    陈丹

攀登光子晶体高峰的人    张孟军

中科院取得光子晶体理论创新    杨健

魏南酋蜜发布朽业毒邪颁警报警    记者 谌达军 通讯员 郑林 王佳

德研发“隐形斗篷”,效果令人激动    记者 任海军

电子元件走进集成时代    清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任 周济

乐游学海的研究者    

材料公司为夺市场进行技术比拼    金秋

金属纳米壳层光子晶体的制备及其对热辐射的调控    任琳

计算光子晶体和衍射光栅折射和反射谱的几种新方法    吴语茂

光子晶体中的超透镜和超弯曲效应研究    罗丹

光子晶体和电磁超颖材料在太赫兹频段的应用研究    李胜

含特异材料光子晶体的传输特性    林密

光子晶体波导型器件及其在太赫兹技术中的应用    陈海滨

硅基光子晶体带隙特性与波导研究    侯金

光子晶体的禁带机理及不同结构晶体薄膜的制备和光学性质研究    万勇

特殊光子晶体特性分析与应用研究    亓丽梅

二维三角晶格光子晶体的光学特性及应用研究    李秀杰

光子晶体负折射特性及其应用的研究    张芬

含磺酸基凝胶光子晶体在分析中的应用    张勇勇

光子晶体谐振腔的研究设计    王雷雷

光放大用二维光子晶体及其波导的理论研究    江慧

光子晶体慢光与物质的相互作用    刘洋

基于SOI平板光子晶体的理论研究    赵优美

二维光子晶体特性及应用研究    孙静

一维光子晶体滤波器的设计及性能研究    吉亚萍

光子晶体中光脉冲的动态调控和色散关系研究    方博

二维光子晶体缺陷间的耦合及波分复用研究    杨春云