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Análisis numérico y optimización de la estructura de un resonador de anillo GST concéntrico montado sobre un sustrato de SiO y una capa de tierra de Cr

Autores: Aliqab, Khaled; Han, Bo Bo; Armghan, Ammar; Alsharari, Meshari; Surve, Jaymit; Patel, Shobhit K.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Análisis numérico y optimización de la estructura de un resonador de anillo GST concéntrico montado sobre un sustrato de SiO y una capa de tierra de Cr


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Metal-aislante-metal
Absorbedores
Absorbedor solar de banda ancha
Material GST
Optimización paramétrica
Alto rendimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Desde la introducción de los absorbedores Metal-Insulator-Metal (MIM), la mayoría de las estructuras han demostrado una respuesta de absorción de banda estrecha que no es adecuada para aplicaciones potenciales en sistemas fotovoltaicos, ya que requiere una mayor energía para mejorar su rendimiento. Muy poca investigación se está llevando a cabo en esta dirección; para abordar este problema, presentamos un absorbedor solar de banda ancha diseñado utilizando un resonador de anillo GST concéntrico colocado sobre una capa de sustrato de dióxido de silicio con cromo utilizado como plano de tierra. Fue analizado utilizando el método de elementos finitos. El diseño también está optimizado utilizando un algoritmo de optimización paramétrica no lineal. Comparativamente se ha centrado menos trabajo en absorbedores solares diseñados con la ayuda del material GST, y aquí hemos comparado el efecto de dos fases diferentes de GST, es decir, amorfa (aGST) y cristalina (cGST); los resultados indican un mayor rendimiento de la fase aGST. La optimización paramétrica se ha adaptado para identificar el diseño óptimo para lograr un alto rendimiento con recursos mínimos. La respuesta de absorción es insensible al ángulo de 0 a 60 grados, y al mismo tiempo, tanto para los modos TE como TM, el diseño proporciona resultados idénticos, lo que indica propiedades insensibles a la polarización. También se demuestran cambios en la intensidad del campo eléctrico en las seis longitudes de onda pico para la autenticación del alto rendimiento. Por lo tanto, el absorbedor solar propuesto de resonador de anillo GST concéntrico puede presentar una tasa de absorción de energía solar más alta que otros diseños de estructuras solares. Este diseño se puede aplicar para mejorar el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos.

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