本實(shí)用新型屬于光電技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器。
背景技術(shù):
伴隨光電技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向利用工業(yè)余熱、同位素發(fā)熱等針對(duì)800℃到2000℃熱源發(fā)出的光進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)上,這些光源溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于太陽(yáng)光源6000K的溫度,其光譜也偏向紅外,為了更加有效的利用光子晶體波段的光譜進(jìn)行發(fā)電,本實(shí)用新型提出一種光子晶體過(guò)濾器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器,可以將對(duì)應(yīng)紅光電池片的有效發(fā)電光譜進(jìn)行選擇性透過(guò),對(duì)其他波段的光譜進(jìn)行回收和重復(fù)利用。本文以針對(duì)500nm-1900nm光譜篩選案例為代表進(jìn)行闡述,其結(jié)構(gòu)方法可以用來(lái)調(diào)整篩選任意光波段。
其技術(shù)方案如下:
一種用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器,包括襯底1和二維光導(dǎo)天線2組成,所述二維光導(dǎo)天線2包括極薄金屬片3,在極薄金屬片3上設(shè)有微型孔結(jié)構(gòu)4。
進(jìn)一步,所述襯底1為二氧化硅玻璃片。
進(jìn)一步,所述襯底1的尺寸為長(zhǎng)*寬*高:1.65cm*1.2cm*0.1cm。
進(jìn)一步,所述極薄金屬片3的材質(zhì)為金、鉭、稀土氧化物等。
進(jìn)一步,所述極薄金屬片3的厚度為300nm。
進(jìn)一步,所述微型孔結(jié)構(gòu)4的形狀為十字型、一字型、多邊形等。
再進(jìn)一步,所述其十字型的微型孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為500nm,寬度為100nm。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型的用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器將有效發(fā)電的光譜進(jìn)行選擇性透過(guò),對(duì)其他波段的光譜進(jìn)行回收和重復(fù)利用。該濾波器對(duì)500nm-1900nm的光具有較高的通過(guò)性,其峰值可達(dá)60%,1900nm后減小,2500nm后可低于5%,有效減輕了無(wú)用光對(duì)后端光電池的加熱作用,使得熱光電池TPV整體效率得以明顯提高。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為二維光導(dǎo)天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器具體應(yīng)用的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
參照?qǐng)D1和圖2,一種用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器,包括襯底1和二維光導(dǎo)天線2組成,所述二維光導(dǎo)天線2包括極薄金屬片3,在極薄金屬片3上設(shè)有微型孔結(jié)構(gòu)4。
進(jìn)一步,所述襯底1為二氧化硅玻璃片。
進(jìn)一步,所述襯底1的尺寸為長(zhǎng)*寬*高:1.65cm*1.2cm*0.1cm。
進(jìn)一步,所述極薄金屬片3的材質(zhì)為金、鉭、稀土氧化物等。
進(jìn)一步,所述極薄金屬片3的厚度為300nm。
進(jìn)一步,所述微型孔結(jié)構(gòu)4的形狀為十字型、一字型、多邊形等。
再進(jìn)一步,所述其十字型的微型孔結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為500nm,寬度為100nm。
如圖3所示,本實(shí)用新型所述用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器在熱光電池制備過(guò)程中的應(yīng)用。熱體光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光子晶體過(guò)濾器篩選過(guò)濾,將電池需要的波段透過(guò),不需要的波段反射回收重新利用。
本實(shí)用新型的用于熱光電池的光子晶體過(guò)濾器可以通過(guò)聚焦電子束或激光刻蝕加工獲得,改變微型孔結(jié)構(gòu)4的十字孔的結(jié)構(gòu)的形狀、大小和尺寸,可以完成對(duì)不同波段光譜的調(diào)控。
以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi),可顯而易見(jiàn)地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。