Optimal design of ultrabroadband omnidirectional planar structure absorber using anti-reflection coatings
Optimal design of ultrabroadband omnidirectional planar structure absorber using anti-reflection coatings
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采用增透膜的超宽带全向平面结构吸波体优化设计
DOI：
10.1007/s12596-021-00760-5
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发表时间：
2021-10
影响因子：
2.1
通讯作者：
Wang Xiaoping
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cai Haoyuan;Shan Shihan;Wang Xiaoping
从理论上设计了一种由Ti、SiO2、Al 2 O3和TiO 2多层膜组成的近理想超宽带吸收体。我们提出的吸收体使用遗传算法进行优化，其平均吸收率为97%，在400和2700 nm之间的垂直入射。基于时域有限差分法（FDTD）的详细分析表明，法布里-珀罗谐振和抗反射特性导致了超宽带特性。多层吸收体的相位分析和光学导纳进一步表明，顶部介质叠层涂层具有良好的减反射特性。此外，超宽带吸收体对宽入射角不敏感，表明所提出的结构在太阳热能收集应用中是一个有前途的候选者。
A near-ideal ultrabroadband absorber composed of Ti, SiO2, Al2O3and TiO2multilayer film is theoretically designed in this work. Our proposed absorber is optimized using a genetic algorithm, and its average absorption is 97% between 400 and 2700 nm at normal incidence. A detailed analysis, based finite difference time domain (FDTD) method, indicates that Fabry–Perot resonance, and the anti-reflection property results in ultrabroadband characteristics. The phase analysis and optical admittance of multilayer absorber further indicate the top dielectric stacks coating shows excellent anti-reflection characteristics. In addition, the ultrabroadband absorber is insensitive to wide incident angle, suggesting that the proposed structure is a promising candidate in application of solar thermal energy harvesting.
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