基于圆顶锥壳阵列的超宽带太阳能吸收器研究

提出了一种顶锥壳阵列超宽带全向超材料吸收器,研究了圆顶锥壳的几何参数、顶部的几何形状以及不同密排方式对宽带吸收的影响。研究了包覆金属薄膜的圆顶锥壳阵列在太阳辐射能谱区的超宽带吸收特性,结果显示在250~2500nm范围内的平均吸收率达到95.39%。在0°~65°的大角度入射下,对于TE和TM偏振的平均吸收率分别为92.7%和94.59%,表明所提出的结构具有偏振无关和入射角不敏感性。空气质量1.5加权平均吸收率为95.24%,证明能够有效地吸收地球上的太阳辐射。通过结合胶体球光刻技术和表面镀膜成功制备了所提出的吸收器,初步测试结果表明,其吸收性能存在提升空间。