【技术实现步骤摘要】
基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法及系统
本专利技术涉及辐射器
，具体地，涉及一种基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法及系统。
技术介绍
伴随着现代社会的发展，能源的需求量也与日俱增。为了解决能源危机，科研工作者不断寻找新的替代能源。其中热光伏系统是目前一项新兴的能源转化技术，该技术将接收到的太阳辐射能转换为热能，转换后的热能又可以通过光伏电池转换为电能。其最重要的部件是放置在太阳和光伏电池之间的吸波-辐射单元。基本原理是吸波-辐射单元的吸波器将太阳光吸收，从而加热辐射器使其温度上升，然后辐射器辐射高于光伏电池禁带宽度的光谱，并经过光伏电池的内部p-n结处激发大量电子-空穴对，形成定向流动的光电流，从而产生电能输出。其中对于常用的锑化镓电池(GaSb)，为了保证光伏电池的光电转化效率和降低热量的损耗，需要在吸波-辐射单元和光伏电池之间添加一个滤波器，滤波器的作用是让高于光伏电池禁带宽度的光通过其他光反射会辐射器继续加热，合理设计的滤波器可以有效提高热光伏系统的能量转换效率。然而滤波器的添加势必增加热光伏系...
【技术保护点】
1.一种基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：在单抛硅片上分别进行溅射；/n步骤S2：进行靶磁控溅射；/n步骤S3：计算得到选择性辐射器的每层材料和层厚参数；/n步骤S4：对待测试的基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器进行测试，获取基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，其特征在于，包括：
步骤S1：在单抛硅片上分别进行溅射；
步骤S2：进行靶磁控溅射；
步骤S3：计算得到选择性辐射器的每层材料和层厚参数；
步骤S4：对待测试的基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器进行测试，获取基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器。
2.根据权利要求1所述的基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S1.1：在370微米厚的3寸单抛硅片上先溅射尺寸为230-250纳米钨；
步骤S1.2：在单抛硅片镀240纳米钨的上层溅射尺寸为45-65纳米的硅；
步骤S1.3：在完成步骤S1.2的基础样品上溅射尺寸为35-55纳米的钨；
步骤S1.4：在完成步骤S1.3的基础样品上溅射尺寸为45-65纳米的硅；
步骤S1.5：在完成步骤S1.4的基础样品上溅射尺寸为90-110纳米的二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S2.1:采用靶磁控溅射技术构建基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器；
步骤S2.2：采用Denton多靶磁控溅射镀膜系统进行溅射沉积，所述Denton多靶磁控溅射镀膜系统能够溅射沉积复合薄膜。
4.根据权利要求1所述的基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S3.1：通过传输矩阵法计算不同波长下的反射率和透射率；
步骤S3.2:利用基尔霍夫定律得到对应的不同波长下的结构发射率，即
ελ＝1-Rλ；
其中，ελ指所述选择性辐射器在相应波长下的发射率，Rλ指所述选择性辐射器在相应波长下的反射率；
步骤S3.3：建立以品质因子为目标函数的贝叶斯优化算法，通过对不同层的材料和层高的候选结构中进行优化计算；
品质因子定义为：
其中，λpv＝1.71μm表示锑化镓光伏电池的带隙波长，λ1＝0.5μm表示所述选择性辐射器关注的最低波长，λ2＝5μm表示所述选择性辐射器关注的最大波长，ελ指辐射器在相应波长下的发射率；Ebλ为在对应温度下的相应波长下的黑体辐射强度，此处温度为1200K；
步骤S3.4：通过传输矩阵法和贝叶斯优化算法的结合优化计算，得到最优的选择性辐射器的每层材料和层厚的参数。
5.根据权利要求1所述的基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
步骤S4.21：采用傅里叶红外光谱仪和紫外/可见分光光度计测量方式对基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器样品的发射率进行测试。
技术研发人员：赵长颖，张文斌，王博翔，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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