2.2辐射器光谱发射率理论模型.7
2.3本章小结13
3氧化铒块状选择性辐射器制备14
3.1原材料及设备14
3.2制备工艺14
3.3本章小结17
4高温光谱发射率测量18
4.1样品加热系统18
4.2傅里叶红外光谱仪19
4.3光谱发射率测量实验步骤21
4.4Christiansen波长测温原理.21
4.5本章小结22
5氧化铒选择性辐射器辐射特性分析23
5.1选择性辐射特点23
5.2温度对光谱发射率的影响23
5.3铒含量对光谱发射率的影响24
5.4辐射器平均发射率与辐射器效率25
5.5辐射器理论光谱发射率28
5.6本章小结30
结论.31
致谢.33
参考文献34
附录A理论发射率求解程序（MATLAB源程序）36
1 绪论 1.1 选题的科学意义与应用背景 随着全球工业化的进步, 人类对能源的需求在不断增长。传统化石能源危机和日益突出的环境问题推动了光伏技术的快速发展。光伏技术包括太阳能光伏技术（PV）和热光伏技术（TPV）。前者的辐射来源于太阳,辐射源唯一；而后者的辐射来源于相对低温的热源，具有多样化的特点，方便获得。此外，后者辐射面与光伏电池仅厘米之隔，因此电池的输出功率更大。相比之下，热光伏技术具有更好的发展前景。 热光伏技术是将高温辐射体的能量通过半导体p-n结直接转换为电能的技术，有较高的能量输出密度[1]。典型的热光伏系统主要由四部分组成，分别为热源、辐射器、光学滤波器以及热光伏电池。由于实际的热光伏系统受电池p-n结理论的限制,计算的预期效率只能达到20%～30%[2],所以提高效率是热光伏研究所面临的重要问题。目前，针对辐射器进行设计优化是研究的一大热点。  热光伏技术的发电效率主要取决于光伏电池所吸收并转化的辐射能量占辐射器发出的总辐射能量的比例。根据量子理论观点，只有能量大于电池禁带宽度的光子才能被吸收和转化,所以长波光子很难被利用。因此，更多地将光子波长控制在短波范围内以达到电池禁带宽度是研究的热点，而这正好与辐射器的辐射特性紧密相关。  辐射器是将热能转化为热辐射能的器件，按照辐射特性可以分为黑体（灰体）辐射器和选择性辐射器两种。黑体辐射器在整个波长范围内发射率几乎一致,为了保证一定的转换效率,就要求转换器的禁带宽度较低,这种半导体往往难以获得或成本较高[2]。选择性辐射器具有典型的锐带发射特点，能在较短波长内辐射绝大部分能量，但在低温下的辐射性能不好。目前研究的主要是稀土辐射器，其中包括镧系元素氧化物以及氧化钇、氧化铒等[1]。  除热光伏技术利用外，在航天航空领域中，选择性辐射器作为飞行器散热的主要部件，在飞行器穿越大气层的时，控制飞行器的温度变化，保证其安全飞行。 综上所述，选择性辐射器通过控制光谱发射率，在工程和科研领域中担任重要角色，并会随着社会的进一步发展而发挥出起举足轻重的作用。因此，对选择性辐射器的光谱辐射特性研究具有重大意义。

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