برای کنترل هرچه بهتر امواج الکترومغناطیسی خروجی به سمت سیلیکون فوتونیک ها رفته اند. تنها چند سال است که بلورهای فوتونیکی دی الکتریک برای کنترل چگونگی انتشار امواج الکترومغناطیسی مورد توجه قرار گرفته است.
انتشار این امواج الکترومغناطیسی در بلورهای فوتونیکی مثل رفتار الکترون ها در جامدات بلوری با پتانسیل دوره ای می باشد.
در آن انتشارات نواحی ای ممنوعهٔ فرکانسی برای انتشار امواج به چشم می خورند.
وجود گپ در ساختار نواری بلورهای فوتون این امکان را به وجود می آورد که بتوان انتشار امواج الکترومغناطیسی را به دو صورت طیفی و جهتی کنترل کرد که این بسیار چیز مطلوبی می باشد.
از طرفی این امکان وجود دارد که تابش القایی و گرمایی را توسط بلورهای فوتونیکی
کنترل کرد.
مودهایی از امواج الکترومغناطیسی که فرکانس آن ها در ناحیه گپ نواری قرار می گیرد، توانایی انتشار در درون بلور فوتونیکی یا تابش از آن را نخواهند داشت.
این ویژگی منجر به حذف طیف تابشی در ناحیه گپ نواری و افزایش شدت آن موج در سایر نواحی طیف و در جهت های فضایی بخصوصی خواهد شد.
در تبدیل انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی که در سیستم های ترموفوتوولتایی رخ می دهد، کنترل طیفی و جهتی در بلورهای فوتونیکی برای افزایش بازده سیستم استفاده می شود.
نحوهٔ کار به اینگونه است که تابش گرمایی ساطع شده از جسم تابشگر به یک دیود نوری می رسد و این مبدل، درصدی از فوتون های فرودی را جذب می کند و آن ها را به الکتریسیته تبدیل می کند.
در صورت تطابق فرکانسی طیف تابش گرمایی تابشگر با همان طیف از جشم جذب کننده می توان انتظار بازدهی بسیار بالایی را برای سیستم مورد نظر داشت. طیف تابش
گرمایی یک جسم به طور معمول، تمام طول موجها را با شدت های مختلف شامل می شود اما در بلورهای فوتونیکی به خاطر وجود گپ نواری، کسری از طیف تابش گرمایی حذف و شدت آن طیف ها در طیف های دیگر افزایش می یابد که برای جذب توسط دیود نوری مناسب می باشد.
پس با طراحی بلور فوتونیکی می توان ساختار نواری آن را حساب شده کرد که به بالاترین بازدهی ممکن در سیستم برسیم.
ساختار نواری و اندازهٔ گپ نواری تابعی از نوع ماده و پارامترهای هندسی بلور فوتونیکی می باشند. در اکثر مبدل های ترموفوتوولتایی فرکانس کاری در ناحیه یمادون قرمز میانی و نزدیک می باشد.
بیشترین طیف تابش گرمایی در این نواحی مربوط به اجسامی با دمای بیشتر از ۱۲۲۲درجه سانتیگراد می باشد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفانتشار این امواج الکترومغناطیسی در بلورهای فوتونیکی مثل رفتار الکترون ها در جامدات بلوری با پتانسیل دوره ای می باشد.
در آن انتشارات نواحی ای ممنوعهٔ فرکانسی برای انتشار امواج به چشم می خورند.
وجود گپ در ساختار نواری بلورهای فوتون این امکان را به وجود می آورد که بتوان انتشار امواج الکترومغناطیسی را به دو صورت طیفی و جهتی کنترل کرد که این بسیار چیز مطلوبی می باشد.
از طرفی این امکان وجود دارد که تابش القایی و گرمایی را توسط بلورهای فوتونیکی
کنترل کرد.
مودهایی از امواج الکترومغناطیسی که فرکانس آن ها در ناحیه گپ نواری قرار می گیرد، توانایی انتشار در درون بلور فوتونیکی یا تابش از آن را نخواهند داشت.
این ویژگی منجر به حذف طیف تابشی در ناحیه گپ نواری و افزایش شدت آن موج در سایر نواحی طیف و در جهت های فضایی بخصوصی خواهد شد.
در تبدیل انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی که در سیستم های ترموفوتوولتایی رخ می دهد، کنترل طیفی و جهتی در بلورهای فوتونیکی برای افزایش بازده سیستم استفاده می شود.
نحوهٔ کار به اینگونه است که تابش گرمایی ساطع شده از جسم تابشگر به یک دیود نوری می رسد و این مبدل، درصدی از فوتون های فرودی را جذب می کند و آن ها را به الکتریسیته تبدیل می کند.
در صورت تطابق فرکانسی طیف تابش گرمایی تابشگر با همان طیف از جشم جذب کننده می توان انتظار بازدهی بسیار بالایی را برای سیستم مورد نظر داشت. طیف تابش
گرمایی یک جسم به طور معمول، تمام طول موجها را با شدت های مختلف شامل می شود اما در بلورهای فوتونیکی به خاطر وجود گپ نواری، کسری از طیف تابش گرمایی حذف و شدت آن طیف ها در طیف های دیگر افزایش می یابد که برای جذب توسط دیود نوری مناسب می باشد.
پس با طراحی بلور فوتونیکی می توان ساختار نواری آن را حساب شده کرد که به بالاترین بازدهی ممکن در سیستم برسیم.
ساختار نواری و اندازهٔ گپ نواری تابعی از نوع ماده و پارامترهای هندسی بلور فوتونیکی می باشند. در اکثر مبدل های ترموفوتوولتایی فرکانس کاری در ناحیه یمادون قرمز میانی و نزدیک می باشد.
بیشترین طیف تابش گرمایی در این نواحی مربوط به اجسامی با دمای بیشتر از ۱۲۲۲درجه سانتیگراد می باشد.
wiki: سیلیکون فوتونیک