硅藻分級構(gòu)型光學特性模擬及其仿生合成初探.pdf

1、太陽能是一種儲量巨大的清潔可再生的能源，但是利用效率卻非常低，主要來源于材料對于光的吸收率造成的限制。光合作用是自然界中最常見也極為有效的利用太陽能的途徑，硅藻作為一種單細胞的光和藻類，有著對光的良好吸收特性和十分精細的分級多孔結(jié)構(gòu)，引發(fā)了研究的興趣，作為一種天然的光子晶體，人們普遍認為硅藻的一些光學特性和它的精細結(jié)構(gòu)息息相關。
　　本文主要研究硅藻的這種分級多孔精細結(jié)構(gòu)和其對于入射光的吸收之間的相互關系并通過設置多次對照模擬，找

2、到結(jié)構(gòu)的關鍵因素以及之間的關系并提取出硅藻簡化模型。首先選取結(jié)構(gòu)上很有代表性的中心對稱中心綱圓篩藻標本作為樣品，進行形貌和結(jié)構(gòu)的觀測，借助三維有限時域差分法光學模擬軟件，對硅藻模型進行建立并且控制不同變量尋找影響吸收特性的關鍵因素。研究表明，影響光學吸收性質(zhì)的因素與孔洞分布情況、孔徑大小、孔間距、有無環(huán)帶、環(huán)帶精細結(jié)構(gòu)均相關，并且從模型的角度揭示吸收的原理，構(gòu)建出合成所需要的簡化優(yōu)化模型。
　　隨后利用先進的微米納米級別加工技術，