光学学报, 2016, 36 (6): 0605001, 网络出版: 2016-06-06   

斐波纳契数列准周期微结构光吸收特性

Optical Absorption Properties of Quasi-Periodic Microstructures Arranged by Fibonacci Sequence
作者单位
南京航空航天大学理学院, 江苏 南京 211106
摘要
设计了一种按斐波纳契数列排列的准周期光学微结构。在TM偏振模式下,运用严格耦合波分析(RCWA)方法,对光学微结构的光吸收率进行了数值计算。讨论了斐波纳契级数、占空比以及镀膜的厚度3种因素对微结构光吸收效率的影响。得出在AM1.5太阳能光谱辐照度下,当斐波纳契级数为S3、占空比f=0.7以及镀膜厚度t=20 nm时,该结构在300~1100 nm波段内最高平均吸收率可以达到95.17%,说明在太阳能电池表面抗反射层应用方面具有很大的潜力。
Abstract
A new kind of quasi-periodic optical microstructure arranged by the Fibonacci sequence is proposed. In the case of TM polarization, the absorptivity of the optical microstructure is calculated numerically based on the rigorous coupled wave analysis (RCWA) method. A parametric study is carried out to evaluate the influences of Fibonacci series duty ratio and the thickness of the coating film on microstructure. Under AM1.5 solar spectral irradiance, when the Fibonacci series is S3, the duty ratio is f=0.7, and the thickness of the coating film is t=20 nm, the maximum averaged absorptivity can reach 95.17% within the wavelength of 300~1100 nm, which suggests that it has great potential to be an anti-reflection layer on the surface of solar cells.

董泽东, 刘友文. 斐波纳契数列准周期微结构光吸收特性[J]. 光学学报, 2016, 36(6): 0605001. Dong Zedong, Liu Youwen. Optical Absorption Properties of Quasi-Periodic Microstructures Arranged by Fibonacci Sequence[J]. Acta Optica Sinica, 2016, 36(6): 0605001.

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