光电制氢中局域光热效应的模拟仿真方法

摘要

本发明提供了光电制氢中局域光热效应的模拟仿真方法。主要步骤包括：获取参数并以此构建光阳极的简化3D电磁场模型；计算光阳极上金属纳米粒子的热功率密度并得到平均产热量；构建宏观等效温度场模型；根据实验数据计算金属纳米粒子的总产热量，并作为热源项代入模型；绘制局域温度分布云图及时域温升曲线。相比传统仿真方法，本发明构建的宏观等效模型实现了与实验条件的贴合，还节省了大量计算资源和时间；相比实验测量，本仿真所得局域热效应的大小更为准确并能够更直观的展示其特征。本发明为探究光热效应的微观作用机制提供了基础，还为规模化光电分解水制氢系统的热管理提供了技术支撑。