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角錐體光子晶體結構位置介紹

第四章 多層光子晶體結構運用分析

4.8 角錐體光子晶體結構位置介紹

介紹角錐體光子結構排列位置,孔洞直徑0.7μm,深度為0.9μm,改變角錐 體光子晶體排列位置,排列位置相同情況如圖4-14所示,排列位置不相同情況如 圖4-15所示,在後面會針對這兩種排列情況進行模擬分析。

圖 4-14 角錐體光子晶體結構位置相同示意圖

4.9 三角形光子晶體結構排列位置差異於雙層平板材料模擬結果

此處模擬即把圖4-10的空氣孔洞形狀從圓柱體換成角錐體,光子晶體形狀由 長方形換成三角形來進行模擬,觀察改變位置差異對於三角形晶體結構是否有能 量上的變化。左半邊為排列位置相同與右半邊為排列位置不同的三角形光子晶 體結構示意圖如圖4-16所示。

從圖4-17與表4-6得知,排列位置相同三角形光子晶體結構的Flux值為39.4,

排列位置不相同三角形光子晶體結構的Flux值為28.2 (W/m2),排列位置相同三角 形光子晶體結構比排列位置不相同三角形光子晶體結構的能量變化比率增加 39.75%,推測排列位置相同三角形光子晶體結構比排列位置不相同三角形光子晶 體結構在太陽能電池上更能提高進光效果。

圖 4-17 排列位置相同與排列位置不同的三角形光子晶體光源傳播頻譜

表 4-6 排列位置相同與排列位置不同的三角形光子晶體能量流量表

空間中的介質 Flux(W/m

2

) 位置相同的三角形光子晶體 39.43540252 位置不同的三角形光子晶體 28.21903230

能量變化比率 +39.75%

4.10 討論

1μm增加到2μm,TiO2平板比Silica平板的能量變化比率增加1.91%,厚度會影響 進光能力,雙層平板的太陽能電池,一層平板材料為Silica,一層平板材料為TiO2, 加入雙層平板太陽能電池比沒有加入任何平板太陽能電池的能量變化比率增加

第五章 結論

陽能電池,一層平板材料為Silica,一層平板材料為TiO2,加入雙層平板太陽能 電池比沒有加入任何平板太陽能電池的能量變化比率增加16.12%雙層平板,平板 材料的不同會影響進光效果,分析在雙層平板中加入光子晶體結構與加入單層平

能39%,改變成角錐體,剖面為三角形,雙層平板加入圓柱體光子晶體結構比角 錐體光子晶體結構的能量變化比率增加6.78%,考慮角錐體光子晶體結構位置排 列,分成兩種情況排列位置相同與不同的情況,排列位置相同角錐體光子晶體結 構比排列位置不相同角錐體光子晶體結構的能量變化比率增加39.75%,排列位置 的差異會影響進光能力,由模擬結果顯示單層平板加入圓柱體光子結構比沒加入 任何結構時能量變化比率增加35.6%;雙層平板材料,一層為光子晶體結構平板,

一層為TiO2平板,模擬顯示雙層平板加入圓柱體光子結構比沒加入任何結構時能 量變化比率增加40.9%,雙層平板中加入光子晶體結構為最佳結構。

模擬結果與實作結果做比較,可以根據情況考慮結果運用的方向,成本的考 量,製造過程等相關問題。

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