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本科生赵羿豪基于深度学习设计了Ti-Si3N4多层结构的超宽带太阳能吸收器,被International Journal of Thermal Sciences接受出版!
发布时间:2025-09-09

      高效收集和利用太阳能是应对全球能源危机的关键战略,然而,目前的太阳能吸收器仍然需要在宽带光谱响应和吸收效率方面进行改进。为此,我们提出了一种新型的复合堆叠结构,并使用深度学习优化其结构参数,实现接近理想的吸收光谱。吸收器单元利用钛Ti基板,集成了Ti-Si3N4堆叠四瓣结构、Ti弧面立方柱结构和Ti圆柱形结构。为了实现近乎完美的吸收光谱,我们构建了一种基于深度学习的设计方法,在理想吸收光谱和结构参数之间建立了逆映射。基于优化结构参数的设计光谱和目标光谱之间的均方误差(MSE)约为10-4。结果显示,该设计在310-301 nm范围内实现了99.06%的平均吸收,在2700 nm带宽内的吸收率始终高于95%。在AM1.5条件下,太阳能吸收效率达到98.75%。在热辐射性能方面,在1300 K的工作温度下实现了99.44%的热发射效率,表现出优异的光热转换能力。此外,所提出的太阳能吸收器表现出偏振不敏感性和广角容差,并在广泛的结构参数变化范围内保持高吸收,表明具有良好的容错性。该工作在高效太阳能收集、光热转换和热辐射方面具有应用潜力,发表在了国际期刊International Journal of Thermal Sciences (IF=5.0)上面,目前出版中..........


 全文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2025.110310