[发明专利]基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法及系统

说明书

本发明提供了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，包括：步骤S1：在单抛硅片上分别进行溅射；步骤S2：采用Denton多靶磁控溅射镀膜系统进行靶磁控溅射，所述Denton多靶磁控溅射镀膜系统能够溅射沉积复合薄膜；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。从而获取基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器。本发明采用耐高温材料，其溅射得到的非周期性多层膜选择性辐射器可以匹配热光伏系统的高温工作条件。

技术领域

本发明涉及辐射器技术领域，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。

背景技术

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统的复杂度，为了降低系统制造加工成本，光谱选择性辐射器成为行之有效的解决方案。光谱选择性辐射器通过将辐射器的发射光谱限定高于光伏电池的禁带宽度，从而降低热光伏系统的加工复杂度和成本，解决辐射器的能量耗散问题和光伏电池温度过高的问题。通过贝叶斯优化算法(机器学习算法)实现对光谱选择性辐射器的性能优化，得到最优的光谱选择性辐射器，基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器及其构造方法对于热光伏系统等应用具有广阔的应用前景。

专利文献CN107923704B公开了一种热辐射器，在热辐射器和要干燥的实体之间形成对流气流。这种空气流一方面运走从实体散出的水分，但是另一方面在太靠近时可能使实体以及热辐射器冷却。该热辐射器在性能上仍然有待提高的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供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。

根据本发明提供的一种基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器构建方法，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；具体溅射过程为：采用Denton多靶磁控溅射镀膜系统进行靶磁控溅射(Denton Multi-target MagneticControl Sputtering System)，所述Denton多靶磁控溅射镀膜系统能够溅射沉积Au，SiO2，W，Si，Ti，Ge等及相关复合薄膜。

步骤S3：由贝叶斯优化算法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。

所述的选择性辐射器具有耐高温特性和高品质因子。该选择性辐射器主要针对锑化镓光伏电池，可以应用在热光伏系统和近场热光伏系统等能量转换技术，从而获取基于贝叶斯优化的多层膜选择性辐射器。

优选地，所述步骤S1包括：