ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Фильтрующие элементы

Спектральные разделители пучка света могут строиться как на принципе селективного поглощения, так и на принципе интерференционного разложения излучения. Например, сконцентрированный солнечный свет может быть отфильтрован с помощью элементов, содержащих раствор сульфата кобаль­та, который будет абсорбировать часть энергии до того, как излучение попадет на находящиеся под ним кремниевые диоды.

В таблице 12.3 приведены результа­ты измерения прозрачности (свстопро- пускания) фильтров толщиной 5 см с концентрацией сульфата кобальта 1 г/л.

Видно, что фильтр имеет разную про­зрачность для различных частот. Погло­щенная фильтром энергия может быть использована для получения полезного тепла. Фильтры рассмотренного типа имеют окно в частотном диапазоне от 350 до 550 ТГц, пропуская таким обра­зом лишь излучение, наилучшим обра­зом соответствующее характеристикам кремниевых полупроводников, ширина запрещенной зоны которых отвечает частоте излучения 265 ТГц.

Другим классом спектрально се­лективных фильтров являются интерференционные фильтры. Эти фильтры состоят из ряда слоев материалов с различными преломляющими способностями. На наружной поверхности каждого слоя часть излучения отражается, а другая его часть проходит дальше. В связи с волновой природой излучения при некоторых частотах потоки отраженного излучения могут складываться, усиливая один дру­гого, а прошедшего — вычитаться, полностью сводя на нет пропускание такого излучения через элемент. Таким образом, обеспечивается эффективное отраже­ние излучения на определенных частотах. В других областях спектра излучение проходит сквозь интерференционный фильтр.

Так 12-слойный фильтр, состоящий из шести пар слоев Si02 и ТЮ2 толщиной А./4, имеет зону отражения в диапазоне от 312 до 385 ТГц с довольно резкими гра­
ницами и отражательной способностью в этом диапазоне частот на уровне 95 %. Отраженное излучение может быть эффективно преобразовано кремниевыми элементами. В частотном диапазоне прошедшего сквозь фильтр излучения имеет место заметная рябь (выше 385 ТГц и ниже 312 ТГц), однако средний коэффи­циент пропускания данного селективного фильтра составляет около 80 %.