5-3-1لايه ضخيم SiO282
5-3-2لايه ضخيم BaTiO388
5-4ضريب جذب ماکزيمم در محدوده تشعشعي خورشيد97
5-4-1ضريب جذب ماکزيمم سلولهاي خورشيدي لايه نازک101
5-5ضريب بازتاب ماکزيمم در محدوده تشعشعي خورشيد103
5-6ضريب عبور ماکزيمم در محدوده تشعشعي خورشيد104
فصل ششم: نتيجه گيري و پيشنهاد105
6-1نتيجه گيري105
6-2پيشنهاد براي پژوهش هاي آتي106
پيوست 1: نحوه محاسبه خواص تشعشعي به کمک نظريه الکتروديناميک………………………………………………………………108
پ1-1معادلات مکسول…………………………………………………………………………………………………………………………..108
پ1-2معادله موج………………………………………………………………………………………………………………………………….110
پ1-2-1فرض هدايت الکتريکي صفر………………………………………………………………………………………………………….110
پ1-2-2فرض هدايت الکتريکي غير صفر…………………………………………………………………………………………………….113
پ1-3بردار پويينتينگ…………………………………………………………………………………………………………………………….114
پ1-4محاسبه خواص تشعشعي سطح مشترک دو محيط……………………………………………………………………………….117
پ1-4-1پلاريزاسيون s……………………………………………………………………………………………………………………………..117
پ1-4-2پلاريزاسيون p……………………………………………………………………………………………………………………………..120
پ1-5محاسبه خواص تشعشعي يک ساختار چند لايه………………………………………………………………………………….123
پ1-5-1پلاريزاسيون s……………………………………………………………………………………………………………………………..123
پ1-5-2پلاريزاسيون p……………………………………………………………………………………………………………………………..127
پيوست 2: نمودارهاي خواص تشعشعي ساختارهاي بهينه130
پ2-1-نمودارهاي ساختارهاي بهينه خنک کاري در روز130
پ2-2-نمودارهاي ساختارهاي بهينه خنک کاري در شب144
پ2-3-نمودارهاي ساختارهاي بهينه آينه حرارتي150
پ2-4-نمودارهاي ساختارهاي بهينه با ضريب جذب بالا156
مراجع162
فهرست اشکال
عنوانصفحه
شکل ‏1-1- يک ساختار چندلايه3
شکل ‏1-2- تشعشع خورشيد (سمت چپ) و تشعشع آسمان و مقايسه آن با توزيع پلانک 288.1 K (سمت راست)4
شکل‏2-1- ضريب بازتاب اندازه گيري شده ساختار SiO/Al/Glass براي ضخامت 0.8 ?m ، (خط چين پايين) 1 ?m (خط پر رنگ) و 1.2 ?m (خط چين پايين) از لايه SiO10
شکل ‏2-2 – ضريب بازتاب ساختار Si3N4/Al/Glass11
شکل ‏2-3- نمودار و برحسب ضخامت slab براي گازهاي NH3 ، C2H4 و C2H4O11
شکل ‏2-4- نمودار و برحسب درصد C2H4O در C2H4 براي مخلوطي از اين دو گاز براي سه ضخامت مختلف12
شکل‏2-5 – ضريب بازتاب ساختار SiO0.6N0.2/Al/Glass و بهينه سازي بر اساس ضخامت13
شکل ‏2-6- نمودار و را برحسب ضخامت لايه هاي SiO2 و SiO0.25N1.52 در ساختار SiO2/SiO0.25N1.52/Al/Glass13
شکل‏2-7 – ضريب بازتاب ساختار SiO2/SiO0.25N1.52/Al/Glass14
شکل‏2-8 – ضرايب بازتاب (R) ، عبور (T) و جذب (A) CdTe/Si اندازه گيري شده توسط بن لتار و همکاران16
شکل‏2-9 – ضرايب بازتاب (R) ، عبور (T) و جذب (A) CdS اندازه گيري شده توسط بن لتار و همکاران17
شکل‏2-10 – ضرايب بازتاب (R) ، عبور (T) و جذب (A) اندازه گيري شده براي ترکيب شيشه (3 mm) ، فولاد زنگ نزن (45 nm) و قلع (195 nm) توسط مهيب و همکاران18
شکل ‏2-11 – نمودار دماي محيط (Tamb) و مينيمم دماي ثبت شده (Trad) در طول ساعات روز توسط مهيب و همکاران 19
شکل‏2-12 – پوشش نوساني دوبعدي22
شکل ‏2-13 – پوشش نوساني سه بعدي23
شکل ‏3-1-کسر انرژي بازتابيده و عبور کرده از يک لايه ضخيم29
شکل ‏3-2- کسر انرژي بازتابيده و عبور کرده از يک لايه نازک با درنظر گرفتن تغيير فاز موج30
شکل ‏3-3- يک ساختار متشکل از N-2 لايه نازک32
شکل ‏3-4- يک ساختار متشکل از N-2 لايه نازک35
شکل‏3-5- فلوچارت محاسبه خواص تشعشعي در يک طول موج مشخص36
شکل ‏4-1- محفظه خنک کاري ، پوشش جابه جايي و منطقه خنک کاري38
شکل ‏4-2- تابش يک پرتو با شدت واحد از پوشش به سمت پايين39
شکل ‏4-3- تابش يک پرتو با شدت واحد از منطقه خنک کاري به سمت بالا39
شکل ‏4-4- شار طيفي خورشيد41
شکل ‏4-5- شار طيفي جو41
شکل ‏4-6 – فلوچارت الگوريتم ژنتيک45
شکل ‏4-7- فلوچارت روش عمليات حررتي شبيه سازي شده47
شکل ‏5-1- ضريب عبور و بازتاب يک لايه Al2O3 به ضخامت 3 ميليمتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [54]50
شکل ‏5-2- ضريب عبور و بازتاب يک لايه CaF2 به ضخامت 5 ميليمتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [54]50
شکل ‏5-3- ضريب عبور يک لايه پلي اتيلن به ضخامت 50 ميکرومتر و يک لايه پلي اتيلن با پوشش 120 نانومتر Te و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [26]50
شکل ‏5-4- ضريب عبور و بازتاب يک لايه KBr به ضخامت 5 ميليمتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [54]51
شکل ‏5-5- ضريب عبور و بازتاب يک لايه LiF به ضخامت 5 ميليمتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [54]51
شکل ‏5-6- ضريب عبور و بازتاب يک لايه NaF به ضخامت 6/1 ميليمتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [54]51
شکل ‏5-7- ضريب عبور يک لايه پلي اتيلن به ضخامت 50 ميکرومتر پوشش داده شده با لايه نازک PbSe به ضخامت 210 نانومتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [28]52
شکل ‏5-8- ضريب عبور يک لايه پلي اتيلن به ضخامت 420 ميکرومتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [23]52
شکل ‏5-9- ضريب عبور و بازتاب يک لايه SrTiO3 به ضخامت 1/3 ميليمتر و مقايسه با مقادير اندازه گيري شده در مرجع [54]52
شکل ‏5-10- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط CP در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S1157
شکل ‏5-11- خواص تشعشعي ساختار S11 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال58
شکل ‏5-12- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S11 در محدوده تشعشع خورشيد58
شکل ‏5-13- خواص تشعشعي ساختار S11 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال58
شکل ‏5-14- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S11 در محدوده مادون قرمز59
شکل ‏5-15- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري CP در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S1259
شکل ‏5-16- خواص تشعشعي ساختار S12 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال59
شکل ‏5-17- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S12 در محدوده تشعشع خورشيد60
شکل ‏5-18- خواص تشعشعي ساختار S12 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال60
شکل ‏5-19- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S12 در محدوده مادون قرمز60
شکل ‏5-20- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري CP در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S1361
شکل ‏5-21- خواص تشعشعي ساختار S13 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال61
شکل ‏5-22- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S13 در محدوده تشعشع خورشيد62
شکل ‏5-23- خواص تشعشعي ساختار S13 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال62
شکل ‏5-24- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S13 در محدوده مادون قرمز62
شکل ‏5-25- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط CP در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S1463
شکل ‏5-26- خواص تشعشعي ساختار S14 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال63
شکل ‏5-27- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S14 در محدوده تشعشع خورشيد63
شکل ‏5-28- خواص تشعشعي ساختار S14 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال64
شکل ‏5-29- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S14 در محدوده مادون قرمز64
شکل ‏5-30- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط CP در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S1564
شکل ‏5-31- خواص تشعشعي ساختار S15 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال65
شکل ‏5-32- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S15 در محدوده تشعشع خورشيد65
شکل ‏5-33- خواص تشعشعي ساختار S15 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال65
شکل ‏5-34- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S15 در محدوده مادون قرمز66
شکل ‏5-35- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري CP در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S1871
شکل ‏5-36- خواص تشعشعي ساختار S18 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال71
شکل ‏5-37- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S18 در محدوده مادون قرمز71
شکل ‏5-38- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط CP در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S2172
شکل ‏5-39- خواص تشعشعي ساختار S21 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال72
شکل ‏5-40- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S21 در محدوده مادون قرمز73
شکل ‏5-41- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري CP در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S2573
شکل ‏5-42- خواص تشعشعي ساختار S25 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال74
شکل ‏5-43- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S25 در محدوده مادون قرمز74
شکل ‏5-44- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط CP در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به يک لايهي KBr76
شکل ‏5-45- نمودار تغييرات CP بر حسب ضخامت CaF2 و پلي اتيلن در دو طرف KBr77
‏5-46- نمودار تغييرات CP بر حسب ضخامت CaF2 و پلي اتيلن در دو طرف NaF78
شکل ‏5-47- خواص تشعشعي ساختار S28 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال78
شکل ‏5-48- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S28 در محدوده مادون قرمز79
شکل ‏5-49- خواص تشعشعي ساختار S29 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال79
شکل ‏5-50- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S29 در محدوده مادون قرمز79
شکل ‏5-51- خواص تشعشعي ساختار S30 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال80
شکل ‏5-52- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S30 در محدوده مادون قرمز80
شکل ‏5-53- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري تابع هدف در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S3283
شکل ‏5-54- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S32 در ناحيه نور مرئي84
شکل ‏5-55- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S32 در بازه 0.7-2.4 ?m84
شکل ‏5-56- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S32 در بازه 4-85 ?m84
شکل ‏5-57- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط تابع هدف در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S3485
شکل ‏5-58- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S34 در ناحيه نور مرئي85
شکل ‏5-59- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S34 در بازه 0.7-2.4 ?m86
شکل ‏5-60- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S34 در بازه 4-85 ?m86
شکل ‏5-61- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط تابع هدف در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S3587
شکل ‏5-62- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S35 در ناحيه نور مرئي87
شکل ‏5-63- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S35 در بازه 0.7-2.4 ?m87
شکل ‏5-64- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S35 در بازه 4-85 ?m88
شکل ‏5-65- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط تابع هدف در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S3789
شکل ‏5-66- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S37 در ناحيه نور مرئي90
شکل ‏5-67- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S37 در بازه 0.7-2.4 ?m90
شکل ‏5-68- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S37 در بازه 4-85 ?m90
شکل ‏5-69- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري تابع هدف در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S4091
شکل ‏5-70- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S40 در ناحيه نور مرئي91
شکل ‏5-71- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S40 در بازه 0.7-2.4 ?m92
شکل ‏5-72- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S40 در بازه 4-85 ?m92
شکل ‏5-73- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط تابع هدف در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S4292
شکل ‏5-74- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S42 در ناحيه نور مرئي93
شکل ‏5-75- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S42 در بازه 0.7-2.4 ?m93
شکل ‏5-76- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S42 در بازه 4-85 ?m94
شکل ‏5-77- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري تابع هدف در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S4394
شکل ‏5-78- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S43 در ناحيه نور مرئي95
شکل ‏5-79- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S43 در بازه 0.7-2.4 ?m95

شکل ‏5-80- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S43 در بازه 4-85 ?m95
شکل ‏5-81- ضريب عبور نرمال و نيمکروي يک لايه 5 ميليمتري از BaTiO3 در ناحيه نور مرئي96
شکل ‏5-82- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي يک لايه 5 ميليمتري از BaTiO3 در بازه 0.7-2.4 ?m96
شکل ‏5-83- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي يک لايه 5 ميليمتري از BaTiO3 در بازه 4-85 ?m97
شکل ‏5-84- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط -Asol در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S44100
شکل ‏5-85- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S44 در محدوده تشعشع خورشبد100
شکل ‏5-86- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري -Asol در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) منجر به ساختار S51101
شکل ‏5-87- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S51 در محدوده تشعشع خورشبد101
شکل ‏5-88- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط -Asol در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) براي محاسبه ضخامت هاي بهينه سلول خورشيدي لايه نازک GaAs/Si102
شکل ‏5-89- نمودار بهترين مقدار و مقدار جاري -Asol در هر تکرار (الگوريتم عمليات حرارتي شبيه سازي شده) براي محاسبه ضخامت هاي بهينه سلول خورشيدي لايه نازک CdTe/Ge102
شکل ‏5-90- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط -Rsol در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S64103
شکل ‏5-91- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي پوشش S64 در محدوده تشعشع خورشبد103
شکل ‏5-92- نمودار بهترين مقدار و مقدار متوسط -Tsol در هر نسل (الگوريتم ژنتيک) منجر به ساختار S65104
شکل ‏5-93- ضريب عبور نرمال و نيمکروي پوشش S65 در محدوده تشعشع خورشبد104
شکل پ1-‏1- برخورد يک پرتو با پلاريزاسيون s به يک سطح116
شکل پ1-‏2 – برخورد يک پرتو با پلاريزاسيون p به يک سطح119
شکل پ1-‏3- يک ساختار متشکل از N-2 لايه نازک123
شکل پ2-‏1- خواص تشعشعي ساختار S1 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال130
شکل پ2-‏2- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S1 در محدوده تشعشع خورشيد131
شکل پ2-‏3- خواص تشعشعي ساختار S1 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال131
شکل پ2-‏4- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S1 در محدوده مادون قرمز131
شکل پ2-‏5- خواص تشعشعي ساختار S2 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال132
شکل پ2-‏6- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S2 در محدوده تشعشع خورشيد132
شکل پ2-‏7- خواص تشعشعي ساختار S2 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال132
شکل پ2-‏8- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S2 در محدوده مادون قرمز133
شکل پ2-‏9- خواص تشعشعي ساختار S3 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال133
شکل پ2-‏10- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S3 در محدوده تشعشع خورشيد133

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل پ2-‏11- خواص تشعشعي ساختار S3 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال134
شکل پ2-‏12- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S3 در محدوده مادون قرمز134
شکل پ2-‏13- خواص تشعشعي ساختار S4 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال134
شکل پ2-‏14- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S4 در محدوده تشعشع خورشيد135
شکل پ2-‏15- خواص تشعشعي ساختار S4 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال135
شکل پ2-‏16- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S4 در محدوده مادون قرمز135
شکل پ2-‏17- خواص تشعشعي ساختار S5 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال136
شکل پ2-‏18- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S5 در محدوده تشعشع خورشيد136
شکل پ2-‏19- خواص تشعشعي ساختار S5 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال136
شکل پ2-‏20- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S5 در محدوده مادون قرمز137
شکل پ2-‏21- خواص تشعشعي ساختار S6 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال137
شکل پ2-‏22- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S6 در محدوده تشعشع خورشيد137
شکل پ2-‏23- خواص تشعشعي ساختار S6 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال138
شکل پ2-‏24- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S6 در محدوده مادون قرمز138
شکل پ2-‏25- خواص تشعشعي ساختار S7 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال138
شکل پ2-‏26- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S7 در محدوده تشعشع خورشيد139
شکل پ2-‏27- خواص تشعشعي ساختار S7 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال139
شکل پ2-‏28- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S7 در محدوده مادون قرمز139
شکل پ2-‏29- خواص تشعشعي ساختار S8 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال140
شکل پ2-‏30- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S8 در محدوده تشعشع خورشيد140
شکل پ2-‏31- خواص تشعشعي ساختار S8 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال140
شکل پ2-‏32- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S8 در محدوده مادون قرمز141
شکل پ2-‏33- خواص تشعشعي ساختار S9 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال141
شکل پ2-‏34- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S9 در محدوده تشعشع خورشيد141
شکل پ2-‏35- خواص تشعشعي ساختار S9 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال142
شکل پ2-‏36- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S9 در محدوده مادون قرمز142
شکل پ2-‏37- خواص تشعشعي ساختار S10 در محدوده تشعشع خورشيد، در جهت نرمال142
شکل پ2-‏38- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S10 در محدوده تشعشع خورشيد143
شکل پ2-‏39- خواص تشعشعي ساختار S10 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال143
شکل پ2-‏40- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S10 در محدوده مادون قرمز143
شکل پ2-‏41- خواص تشعشعي ساختار S16 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال144
شکل پ2-‏42- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S16 در محدوده مادون قرمز144
شکل پ2-‏43- خواص تشعشعي ساختار S17 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال144
شکل پ2-‏44- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S17 در محدوده مادون قرمز145
شکل پ2-‏45- خواص تشعشعي ساختار S19 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال145
شکل پ2-‏46- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S19 در محدوده مادون قرمز145
شکل پ2-‏47- خواص تشعشعي ساختار S20 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال146
شکل پ2-‏48- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S20 در محدوده مادون قرمز146
شکل پ2-‏49- خواص تشعشعي ساختار S22 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال146
شکل پ2-‏50- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S22 در محدوده مادون قرمز147
شکل پ2-‏51- خواص تشعشعي ساختار S23 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال147
شکل پ2-‏52- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S23 در محدوده مادون قرمز147
شکل پ2-‏53- خواص تشعشعي ساختار S24 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال148
شکل پ2-‏54- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S24 در محدوده مادون قرمز148
شکل پ2-‏55- خواص تشعشعي ساختار S26 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال148
شکل پ2-‏56- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S26 در محدوده مادون قرمز149
شکل پ2-‏57- خواص تشعشعي ساختار S27 در محدوده مادون قرمز، در جهت نرمال149
شکل پ2-‏58- خواص تشعشعي نيمکروي ساختار S27 در محدوده مادون قرمز149
شکل پ2-‏59- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S31 در ناحيه نور مرئي150
شکل پ2-‏60- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S31 در بازه 0.7-2.4 ?m150
شکل پ2-‏61- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S31 در بازه 4-85 ?m150
شکل پ2-‏62- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S33 در ناحيه نور مرئي151
شکل پ2-‏63- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S33 در بازه 0.7-2.4 ?m151
شکل پ2-‏64- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S33 در بازه 4-85 ?m151
شکل پ2-‏65- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S36 در ناحيه نور مرئي152
شکل پ2-‏66- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S36 در بازه 0.7-2.4 ?m152
شکل پ2-‏67- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S36 در بازه 4-85 ?m152
شکل پ2-‏68- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S38 در ناحيه نور مرئي153
شکل پ2-‏69- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S38 در بازه 0.7-2.4 ?m153
شکل پ2-‏70- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S38 در بازه 4-85 ?m153
شکل پ2-‏71- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S39 در ناحيه نور مرئي154
شکل پ2-‏72- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S39 در بازه 0.7-2.4 ?m154
شکل پ2-‏73- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S39 در بازه 4-85 ?m154
شکل پ2-‏74- ضريب عبور نرمال و نيمکروي S41 در ناحيه نور مرئي155
شکل پ2-‏75- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S41 در بازه 0.7-2.4 ?m155
شکل پ2-‏76- ضريب بازتاب نرمال و نيمکروي S41 در بازه 4-85 ?m155
شکل پ2-‏77- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S45 در محدوده تشعشع خورشبد156
شکل پ2-‏78- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S46 در محدوده تشعشع خورشبد156
شکل پ2-‏79- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S47 در محدوده تشعشع خورشبد156
شکل پ2-‏80- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S48 در محدوده تشعشع خورشبد157
شکل پ2-‏81- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S49 در محدوده تشعشع خورشبد157
شکل پ2-‏82- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S50 در محدوده تشعشع خورشبد157
شکل پ2-‏83- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S52 در محدوده تشعشع خورشبد158
شکل پ2-‏84- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S53 در محدوده تشعشع خورشبد158
شکل پ2-‏85- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S54 در محدوده تشعشع خورشبد158
شکل پ2-‏86- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S55 در محدوده تشعشع خورشبد159
شکل پ2-‏87- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S56 در محدوده تشعشع خورشبد159
شکل پ2-‏88- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S57 در محدوده تشعشع خورشبد159
شکل پ2-‏89- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S58 در محدوده تشعشع خورشبد160
شکل پ2-‏90- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S59 در محدوده تشعشع خورشبد160
شکل پ2-‏91- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S60 در محدوده تشعشع خورشبد160
شکل پ2-‏92- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S61 در محدوده تشعشع خورشبد161
شکل پ2-‏93- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S62 در محدوده تشعشع خورشبد161
شکل پ2-‏94- ضريب جذب نرمال و نيمکروي پوشش S63 در محدوده تشعشع خورشبد161
فهرست جداول
عنوانصفحه
جدول ‏2-1- مقادير ، ، P و ?T براي سه ساختار15
جدول ‏2-2- خواص تشعشعي اندازه گيري شده يک فويل پلي اتيلن به ضخامت 50 ?m با استفاده از پوشش ها و رنگدانه هاي مختلف توسط دابسون و همکاران16
جدول ‏2-3- خواص تشعشعي متوسط يک لايه نازک CdTe به ضخامت 9.7 ?m روي لايه 1 ميليمتري سيليکون ، اندازه گيري شده توسط بن لتار و همکاران17
جدول ‏2-4- خواص تشعشعي متوسط يک لايه نازک CdS به ضخامت 1 mm ، اندازه گيري شده توسط بن لتار و همکاران18
جدول ‏2-5- خواص تشعشعي متوسط ساختار شيشه ، فولاد زنگ نزن و قلع ، اندازه گيري شده توسط مهيب و همکاران18
جدول ‏2-6- خواص تشعشعي متوسط ساختار WO3/Au/WO3 اندازه گيري شده توسط الکهيلي و همکاران21
جدول ‏5-1- پوشش هاي بهينه خنک کاري در روز54
جدول ‏5-2- خواص تشعشعي پوشش هاي بهينه خنک کاري در روز در جهت نرمال54
جدول ‏5-3- خواص تشعشعي نيمکروي پوشش هاي بهينه خنک کاري در روز55
جدول ‏5-4- توان خنک کاري (برحسب W/m2) و اختلاف دماي پوشش و محيط براي پوشش هاي بهينه خنک کاري در روز با فرض شار تشعشعي نرمال55
جدول ‏5-5- توان خنک کاري (برحسب W/m2) و اختلاف دماي پوشش و محيط براي پوشش هاي بهينه خنک کاري در روز با فرض شار تشعشعي ديفيوز56
جدول ‏5-6- حد اکثر اختلاف دماي منطقه خنک کاري و محيط در روز و شب با فرض ?=167
جدول ‏5-7- پوششهاي بهينه خنک کاري در شب68
جدول ‏5-8- خواص تشعشعي پوشش هاي بهينه خنک کاري در شب در جهت نرمال69
جدول ‏5-9- خواص نيمکروي تشعشعي پوشش هاي بهينه خنک کاري در شب69
جدول ‏5-10- توان خنک کاري (برحسب W/m2) پوشش هاي بهينه خنک کاري در شب براي شار نرمال و ديفيوز70
جدول ‏5-11- حد اکثر اختلاف دماي منطقه خنک کاري و محيط در شب با فرض ?=175
جدول ‏5-12- توان خنک کاري (برحسب W/m2) و خواص تشعشعي ميانگين با فرض شار تشعشعي نرمال76
جدول ‏5-13- توان خنک کاري (برحسب W/m2) و خواص تشعشعي ميانگين با فرض شار تشعشعي ديفيوز76
جدول ‏5-14- توان خنک کاري (برحسب W/m2) و خواص تشعشعي ميانگين با فرض شار تشعشعي نرمال80
جدول ‏5-15- توان خنک کاري (برحسب W/m2) و خواص تشعشعي ميانگين با فرض شار تشعشعي ديفيوز81
جدول ‏5-16- حد اکثر اختلاف دماي منطقه خنک کاري و محيط در شب با فرض ?=181
جدول ‏5-17- ساختارهاي بهينه SiO282
جدول ‏5-18- Tvis ،R0.7-2.4 و R4-85 ساختارهاي بهينه SiO2 در جهت نرمال82
جدول ‏5-19- Tvis ،R0.7-2.4 و R4-85 نيمکروي ساختارهاي بهينه SiO283
جدول ‏5-20- ساختارهاي بهينه BaTiO388
جدول ‏5-21- Tvis ،R0.7-2.4 و R4-85 ساختارهاي بهينه BaTiO3 در جهت نرمال89
جدول ‏5-22- Tvis،R0.7-2.4 و R4-85 نيمکروي ساختارهاي بهينه BaTiO389
جدول ‏5-23- پوشش هاي بهينه با ضريب جذب بالا98
جدول ‏5-24- ضريب جذب نرمال و نيمکروي متوسط هر پوشش99
فهرست علائم و نمادها
نمادهاي لاتينعلائم يونانيضريب جذب متوسطضريب جذبچگالي شار مغناطيسي (Wb/m2) ضريب عبورجابهجايي الکتريکي (C/m2) ضريب بازتابميدان الکتريکي (V/m)ضريب گسيلميدان مغناطيسي (A/m)طول موج ()چگالي جريان الکتريکي (A/m2)رسانايي الکتريکي (A/Vm)ضريب جذب متوسطضريب استهلاکبردار پويينتينگ (W/m2)زاويه (rad)ضريب عبور متوسطفرکانس زاويهاي (rad/s)سرعت نور (m/s)فازضخامت هر لايه (nm)ضريب عبور داخليضريب جابهجايي (W/m2K)تغيير فازبردار موج (1/m)چگالي بار (C/m3)ضريب شکستضريب گذردهي (F/m)شار حرارتي (W/m2)ضريب تراوايي (N/A2)بردار مکان (m)زيرنويسزمان (s)sپلاريزاسيون sتوان خنککاري (W/m2)pپلاريزاسيون pمقاومت حرارتي (m2K/W)unpolarizedبدون پلاريزاسيوندماي پوشش (?C)hemisphericalنيمکرويدماي منطقهي خنککاري (?C)solمحدودهي تشعشع خورشيددماي محيط (?C)visمحدودهي نور مرئي
چکيده
پوشش با لايههاي نازک نقش بسيار مهمي در صنايع نيم رسانا ها و تجهيزات ميکروالکترومکانيک و نانوالکترومکانيک دارد. با اضافه کردن يک لايه نازک به سطح به علت تداخل امواج الکترومغناطيسي، خواص تشعشعي سطح کاملا متفاوت خواهد بود. در اين پروژه با استفاده از روشهاي الکترومغناطيسي، خواص تشعشعي يک ساختار چندلايه نازک محاسبه ميشود و با استفاده از الگوريتم ژنتيک و عمليات حرارتي شبيهسازي شده، خواص چنين ساختاري با تغيير جنس و ضخامت لايهها با توجه به مسائل کاربردي بهينهسازي ميشود.
يکي از مسائل مورد بررسي در اين پروژه خنککاري تشعشعي است. مشخص شده که در صورتيکه رطوبت بالا نباشد جو زمين در بازه 8 تا 13 ميکرومتر به صورت يک چاه حرارتي عمل ميکند و درنتيجه در صورت استفاده ازيک پوشش انتخابگر، به گونهاي که تبادل انرژي را به اين بازه محدود کند ميتوان بدون مصرف انرژي خنککاري انجام داد. استفاده از پوششهايي که امکان خنککاري تحت تابش مستقيم نور خورشيد را مهيا کنند تا کنون به صورت يک چالش باقي مانده است. در اين پروژه تعدادي پوشش معرفي شده، که به کمک آنها امکان خنککاري جزئي در حد 2 تا 3 درجهي سانتيگراد، تحت تابش مستقيم نور خورشيد وجود دارد. همچنين تعداد زيادي پوشش بهينه براي خنککاري در شب معرفي شده است. به علاوه ايدهي استفاده از پتاسيم برومايد پوششداده شده از دو طرف به عنوان يک پوشش بسيار مناسب براي خنککاري در شب براي اولين بار مطرح شده است. افت دما با استفاده از چنين پوششي حدود 123% افزايش خواهد داشت.
همچنين ساختارهاي بهينه جهت کاربرد به عنوان آينه حرارتي معرفي شده است. ضمن اينکه BaTiO3 به عنوان يک آينه حرارتي بسيار مناسب، براي اولين بار مورد بررسي قرار گرفته است.
کلمات کليدي: انتقال حرارت، لايههاي نازک، انتقال حرارت تشعشعي در ابعاد نانو، خواص تشعشعي، خنککاري تشعشعي، آينههاي حرارتي، بهينهسازي
1- فصل اول
فصل اول: مقدمه
1-1 پيشگفتار
با توجه به کاربردهاي وسيع لايههاي نازک، استفاده از اين تکنولوژي در بسياري از ادوات اپتيکي، الکترونيکي و تجهيزات مربوط به انرژي خورشيدي متداول شدهاست. از طرفي، اطلاع از خواص تشعشعي ساختارهاي چندلايه1 شامل لايههاي نازک، در بسياري از کاربردهاي عملي مانند فرايندهاي گرمايي سريع2 (RTP) [1و2] و سلولهاي خورشيدي حائز اهميت کليدي ميباشد. يافتن ضخامت بهينه لايهها جهت دستيابي به خواص تشعشعي مورد نظر، کاربردهاي مهمي در تجهيزات خنککننده تشعشعي3، آينههاي حرارتي4، کلکتورهاي خورشيدي و سلولهاي خورشيدي دارد، ولي با اين وجود به ندرت مورد بررسي قرار گرفته است.

لايههاي نازک در کاربردها معمولا به شکل ساختارهاي چندلايه مطابق شکل 1-1 استفاده ميشوند.

شکل ‏1-1- يک ساختار چندلايه
همانطور که ديده ميشود يک لايه ضخيم(Substrate) با ضخامتي از order ميليمتر وجود دارد که در اطراف آن (يا فقط در يک سمت) لايههاي نازک قرار دارند. يکي از ويژگيهاي مهم اين ساختارها قابل تنظيم بودن خواص تشعشعي آنها است. خواص تشعشعي چنين ساختارهايي به عوامل متعددي بستگي دارد که در ادامه ليست ميشوند[3]:
1- تعداد لايهها
2- جنس لايهها
3- نحوه چينش لايهها
4- ضخامت لايهها
5- زاويه برخورد
6- دماي لايهها
7- پلاريزاسيون پرتو برخوردي
با توجه به تغييرات طيفي خواص تشعشعي اين لايهها ميتوان با استفاده از ترکيبهاي متنوع از لايههاي مختلف، خواص تشعشعي را در بازههاي مختلف طول موج تغيير داد. در نتيجه در صورتيکه جنس و ضخامت لايهها به درستي انتخاب شود، ميتوان به کمک ساختارهاي چندلايه نازک به پوششهاي انتخابگر متنوع دسترسي پيدا کرد.
1-2 خنککاري تشعشعي
بخشي از انرژي گسيل شده از خورشيد در جو زمين جذب ميشود که اين خود منجر به گسيل انرژي از سوي جو خواهد شد. درنتيجه شار انرژي تشعشعي وارد بر سطح زمين، از 2 بخش تشعشع خورشيد و تشعشع آسمان تشکيل شده است(شکل 1-2). در اين شکل شار تشعشعي برحسب GW/m3 (شار انرژي بر واحد سطح در بازهي طول موج 1 ميکرومتر معادل 1000 W/m2) و MW/m3 (شار انرژي بر واحد سطح در بازهي طول موج 1 ميکرومتر معادل 1 W/m2) آورده شده است. حدود 95 درصد تشعشع خورشيد در بازه 0.3-2.4 ?m وارد ميشود در صورتيکه، تشعشع آسمان عمدتا در بازه 4-85 ?m و کاملا در محدوده مادون قرمز قرار ميگيرد. در صورتيکه رطوبت خيلي زياد نباشد، در بازه 8-13 ?m تشعشع آسمان بسيار کم است. در ساير طول موجها تشعشع آسمان تقريبا بر يک توزيع پلانک در دمايي در حدود 300 کلوين منطبق است. به بازه 8-13 ?m پنجره اتمسفري5 گفته ميشود. در اين بازه اتمسفر به صورت يک چاه حرارتي عمل ميکند و تشعشع گسيل شده از اجسام واقع در سطح زمين با تشعشع ورودي جو بالانس نميشود. اين واقعيت مبناي خنککاري تشعشعي است. به اين ترتيب خنککاري، بدون مصرف انرژي امکان پذير خواهد بود[4]. اين روش در نگهداري مواد غذايي و دارويي، تهيه آب خنک، خنککاري ساختمانها[5و6و7] و چگالش رطوبت هوا[8و9و10] کاربرد دارد.

شکل ‏1-2- تشعشع خورشيد (سمت چپ) و تشعشع آسمان و مقايسه آن با توزيع پلانک 288.1 K (سمت راست) [11]
در صورتيکه يک جسم سياه در طول شب در هواي آزاد قرار گيرد، بيشترين توان خنککاري قابل دسترسي خواهد بود. ولي به دليل تبادل حرارت جابهجايي با هوا امکان خنککاري بيشتر از 10-20 ?C امکان پذير نيست[12]. با استفاده از يک پوشش جابهجايي6، با کاهش ضريب انتقال حرارت جابهجايي در حالت ايدهآل ميتوان به دمايي حدود 30-40 ?C پايينتر از محيط رسيد. ولي خواص تشعشعي طيفي متفاوت پوشش نسبت به هوا باعث کاهش توان خنککاري ميشود. ضريب عبور يک پوشش ايدهآل بايد در بازه 8-13 ?m برابر با 1 و در ساير طول موجها برابر با صفر باشد. در طول روز شار تشعشعي قابل ملاحظهاي در محدوده 0.3-2.4 ?mبر سطح زمين وارد ميشود، که خنککاري را بسيار سخت ميکند. بنابراين يک پوشش ايدهآل براي خنککاري در روز علاوه بر شرايط قبلي بايد ضريب بازتاب بسيار بالايي در محدوده تشعشع خورشيد داشته باشد.
هدف بخش عمده فعاليتهاي 3 دهه اخير، دستيابي به يک پوشش مناسب براي خنککاري تحت نور مستقيم خورشيد بوده است، ولي اين مسئله همچنان به صورت يک چالش باقي مانده است.
1-3 آينههاي حرارتي
منظور از آينه حرارتي پوششي است که به نور مرئي اجازه عبور ميدهد در حاليکه، از انتقال حرارت تشعشعي در محدوده مادون قرمز جلوگيري ميکند. در نتيجه با استفاده از چنين پوششي علاوه بر تأمين نور مورد نياز براي روشنايي ساختمان، از اتلاف انرژي به صورت تشعشعي جلوگيري خواهد شد. علاوه بر اين چنين پوششهايي در بالا بردن جذب انرژي در سلولهاي خورشيدي و کلکتورهاي خورشيدي کاربرد خواهند داشت. ضريب عبور در محدوده نور مرئي ( 0.4-0.7 ?m) و ضريب بازتاب در محدوده مادون قرمز (طول موجهاي بالاتر از 0.7 ?m) براي يک آينه حرارتي ايدهآل، برابر با يک است[4و13].
1-4 تعريف مسئله
در پژوهش حاضر خواص تشعشعي يک ساختار چندلايه با تغيير دادن جنس لايهها، ترتيب چينش لايهها، ضخامت لايهها و تعداد لايهها بهينهسازي ميشود. بهينه سازي با توجه به مسائل کاربردي و در يک يا چند بازه طول موج انجام خواهد شد.
در پروژه حاضر ساختارهاي بهينه جهت کاربرد در خنککاري تشعشعي و آينههاي حرارتي معرفي خواهد شد. همچنين ساختارهاي لايه نازک با ضرايب جذب، بازتاب و عبور ماکزيمم در محدوده تشعشع خورشيد معرفي خواهد شد. چنين ساختارهايي ميتوانند در کلکتورهاي خورشيدي، سلولهاي خورشيدي و آبگرمکنهاي خورشيدي کاربرد داشته باشند.
1-5 اهداف پژوهش
اهداف اين مطالعه عبارتند از:
1- محاسبه خواص تشعشعي يک ساختار چندلايه نازک
2- معرفي پوششهاي لايه نازک بهينه براي کاربردهاي متنوع با در نظر گرفتن محدوده وسيعي از مواد مختلف
3- ارائهي يک بررسي تئوري جامع در مورد خنککاري تشعشعي و استفاده از پوششهاي لايه نازک به عنوان پوشش جابهجايي7
4- معرفي پوششهاي بهينه جهت خنککاري تشعشعي در روز و شب
5- معرفي ساختارهاي بهينه جهت کاربرد به عنوان آينه حرارتي
1-6 روش انجام پژوهش
در اين پروژه بهينه سازي با استفاده از دو روش الگوريتم ژنتيک8 و عمليات حرارتي شبيهسازي شده9 انجام خواهد شد. خواص تشعشعي ساختارهاي چند لايه نازک با استفاده از روشهاي الکترومغناطيسي محاسبه ميشود.
پس از نوشتن کد محاسباتي و وارد کردن ضرايب شکست و استهلاک10 مواد مختلف مدل محاسبه خواص يک ساختار چند لايه نازک تهيه ميشود. سپس با تعريف يک تابع هدف بر اساس فيزيک مسئله، بهينهسازي به کمک 2 روش ياد شده انجام ميشود.
در فصل دوم برخي از پژوهشهاي قبلي انجام شده، مرور ميشود. در اين فصل مهمترين پژوهشهاي تجربي و تئوري انجامشده در زمينه خنککاري تشعشعي و آينههاي حرارتي شرح داده ميشود. در فصل سوم نحوه محاسبه خواص تشعشعي براي يک ساختار چندلايه مورد بحث قرار ميگيرد. مدلسازي فيزيکي مسائل به همراه روش بهينهسازي در فصل چهارم مورد مورد بحث قرار ميگيرد و تابع هدف براي هر مسئله معرفي ميشود. نتايج بهينهسازي به همراه کليه پوششهاي بهينه در فصل پنجم آورده شده است. در فصل ششم نتيجهگيري و جمعبندي نهايي نتايج همراه با ارائه پيشنهادهايي ارائه شده است.

2- فصل دوم
فصل دوم: مروري بر کارهاي انجام شده
در اين فصل پژوهشهاي تجربي و تئوري انجام شده در مورد کاربرد لايههاي نازک و ساختارهاي چندلايه به عنوان پوششهاي انتخابگر مورد بررسي قرار خواهد گرفت. همچنين ساير پژوهشهاي انجام شده در زمينه خنککاري تشعشعي و آينههاي حرارتي مرور خواهد شد.
2-1 کارهاي انجام شده قبلي
فو (Fu) و همکاران [14] خواص تشعشعي ساختارهاي چند لايهاي را براي لايه هاي نازک با ضريب شکست مثبت و منفي، مقايسه کرد. وي يک ساختار متشکل از چهارلايه را در نظر گرفت. لايههاي اول و چهارم را محيط نيمه بي نهايت با مواد دي الکتريک يکسان و ضريب شکست مساوي در نظر گرفت. لايه هاي مياني را يکي از خلا و ديگري را با ضريب شکست منفي در نظر گرفت. ضخامت لايههاي مياني را 8/0 سانتي متر انتخاب کرد. نتايج وي نشان دادند که، انتخاب لايه با ضريب شکست منفي، منجر به ضريب عبور بسيار بزرگي براي ساختار چند لايهاي مي شود.
راويندرا (Ravindra) و همکاران [15] اثر زاويه تابش پرتو ورودي به لايه سيليکون ضخيم به ضخامت 700 ميکرو متر در طول موج هاي 9/0 ميکرومتر و 7/2 ميکرومتر را بررسي کرد. وي از روش غير همدوس براي سيليکون ضخيم استفاده کرد. نتايج وي نشان داد، تغيير در ضريب صدور با زاويه تابش از زاويه صفر تا ? 70 خيلي ناچيز است. ولي ضريب صدور براي زاويه تابش بزرگتر از ? 70، به سرعت تغيير مي کند. وي اين نتايج را براي دماهاي ?C 30، ?C 500 و ?C 1000 بدست آورد. همچنين او نشان داد، در دماهاي بالا، ضريب صدور سيليکون به مقدار ذاتي آن يعني 7/0 مي رسد و در محدوده طول موج 1 ميکرومتر تا 20 ميکرومتر، مستقل از طول موج مي باشد. همچنين نتايج او نشان دادند ضريب عبور در طول موجهاي کوتاهتر، حوالي لبه جذب سيليکون، ناچيز است و نيز ضريب عبور در دماهاي بالا، قابل چشمپوشي است.
راويندرا اثر زاويه پرتو ورودي در حالت زير لايه سيليکون ضخيم پوشيده شده با دي اکسيد سيليکون را نيز بررسي کرد. ضخامت زير لايه سيليکون 700 ميکرومتر و ضخامت پوشش دي اکسيد سيليکون برابر با 001/0 ميکرومتر، 01/0 ميکرومتر و 1/0 ميکرومتر در نظر گرفته شد. وي نتايج مدلسازي خود را در دماهاي ?C 30، ?C 500 و ?C 900 ارائه داد.
لي (Lee) و همکاران [16] خواص تشعشعي ساختار هاي چند لايهاي شامل سيليکون و پوشش دي اکسيد سيليکون، در محدوده طول موج 1تا 5 ميکرو متر را بررسي کرد. در اين کار سيليکون آلاييده کم11 استفاده شد و اثر پوشش دي اکسيد سيليکون بر روي يک سمت و يا هر دو سمت بررسي شد. زير لايه سيليکون با ضخامت 7/0 ميليمتر و پوشش دي اکسيد سيليکون با ضخامت 300 نانو متر در نظر گرفته شد. وي جهت مدل سازي خواص تشعشعي به علت ضخيم بودن زير لايه سيليکون از روش غير همدوس12 استفاده کرد. وي نتايج شبيه سازي خود را براي دماهاي?C 25 و ?C 500 ارائه داد. وي به کمک دستگاه اسپکتروفوتومتر13 ضريب بازتاب چند نمونه از سيليکون پوشش داده شده با دي اکسيد سيليکون در دماي اتاق را بدست آورد و با نتايج مدل سازي به روش غير همدوس مقايسه کرد که از تطابق خوبي برخوردار بود.
لي(Lee) و همکاران [17] خواص تشعشعي لايه هاي نيمه شفاف را شبيه سازي کرد. وي از روش رد يابي پرتو ها14 جهت شبيه سازي خواص تشعشعي استفاده کرد. وي نتنايج خود را در محدوده طول موج 5/0 ميکرو متر تا 5/4 ميکرومتر ارائه داد. نتايج وي نشان داد پوشش دي اکسيد سيليکون منجر به کاهش شديد ضريب بازتاب مي شود. نتايج لي، در محدوده ي دماي اتاق تا دماي ?C 500 و براي سيليکون ضخيم به ضخامت 625 ميکرومتر با پوشش دي اکسيد سيليکون به ضخامت 300 نانومتر بررسي شد.


دیدگاهتان را بنویسید