光辐射吸收材料表面形貌及吸收率关系研究_苏法刚.pdf

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60 ，No. 5 (2011) 057802 光辐射吸收材料表面形貌与吸收率关系研究* 苏法刚1)2 ) 梁静秋1) 梁中翥1) 朱万彬1) 1)( ， 130033 ) 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室 长春 2 )( ， 100049 ) 中国科学院研究生院 北京 (20 10 7 13 ;20 10 8 12 ) 年 月 日收到 年 月 日收到修改稿 ， ， 光辐射吸收材料不同的表面形貌对入射光具有不同的多重反射吸收效果 对光辐射的吸收有较大的影响 合 . V 、 、 ( 适的表面形貌可以提高光辐射有效吸收率 本文通过光线追迹的方法对 形表面 正弦表面 具有正态倾角 平均 ) ， 倾角 分布的表面以及具有正态高度分布的表面进行模拟 分析了这四种表面对光辐射吸收率的提升效果及其入 . ， ， 30 ° ， 射角特性 通过倾角分布分析 得出不同表面形貌提升吸收率共同的必要条件 即倾角中心分布至少大于 并指 V . 出 形表面在正入射时对吸收率提升的优越性 : ， ， ， 关键词 光吸收材料 表面形貌 吸收率 表面倾角分布 PACS :78 . 68 . + m ，68 . 55 . － a ，78 . 20 . Ci ，07 . 57 . Kp 射0. 16 % ， “ ”. 的光能 成为世界上 最黑的物质 这项 1. 引 言 记录在2007 年被 Yang 等研制出的仅反射0. 045 % ［11 ］ ， 光能的碳纳米管阵列打破 后者是目前吸收率最 ， . ， 太阳辐射是地球能量的主要来源 其探测及吸 高的材料 实现如此高的吸收率 是因为材料表面 收利用对人类社会及地球生态环境具有重要意义. ，