将荧光材料掺入透明介质中制成荧光平面光波导，再将侧面大小的太阳能电池粘贴于光波导四周，可组成荧光集光太阳能光伏器件（简称LSC）。LSC是一种新型的聚光太阳能光伏器件。由于光波导材料相对于空气总是光密介质，当荧光传输到介质/空气界面时，大部分荧光会因为入射角大于全反射临界角而被全反射回去，被上下两个平行的表面来回反射并向侧面传输，最终被侧面的太阳能电池吸收。小部分荧光会因为入射角度小于全反射临界角而逸出光波导。为了减少LSC非全反射造成的荧光逃逸，使荧光有效传输到侧面的太阳能电池，可以在光波导介质与空气界面铺设一层针对荧光波长的二维光子晶体，利用光子晶体的光子带隙对荧光进行选择性全反射，有可能提高光波导对荧光的收集效率。本论文通过构建模型，从理论上计算了不同折射率、不同形状的二维光子晶体的反射率，为光子晶体在LSC中的应用提供了理论依据。论文分为三章：第一章为文献综述；第二章为计算模型的构建；第三章为LSC表面光子晶体波长选择反射的探索。　　 第一章为文献综述。首先阐述了目前世界上所面临的能源危机，寻找新的可再生清洁能源的紧迫性，而太阳能是一种理想的替代能源，各个国家都对开发太阳能制定了很多激励措施。其次介绍了太阳能电池的分类与发展方向、LSC的工作原理及应用前景。再次介绍了光子晶体的概念及分类、光子晶体的应用及制备手段、光子带隙理论分析方法，最后简要介绍了本文的选题意义及主要的工作内容。　　 第二章为计算模型的构建。首先介绍了选用的计算软件Ansys，包括FEA高频电磁场的原理，网格的划分等。然后详细介绍了光子晶体单胞的数学模型，包括模型各个部分的用途，所施加的边界条件等。　　 第三章为LSC表面光子晶体波长选择反射的探索。共分为四部分。第一部分探讨了光子晶体折射率的影响。针对光波导介质为玻璃，当光子晶体介质为玻璃、重火石玻璃时，光子晶体不存在带隙；当光子晶体介质为TiO2时，存在带隙。第二部分研究了光子晶体形状的影响。计算了TiO2的圆锥、四棱锥、四方柱、六角柱光子晶体的s和p波反射系数。结果表明，四方柱的光子晶体带隙角度范围最大，为0-13°，相应的理论收集效率从74.5％提高到77.1%。第三部分探讨了光波导介质折射率的影响。当光波导与光子晶体介质为重火石玻璃时，光子晶体没有产生带隙；当光波导与光子晶体介质为TiO2时，光子晶体产生带隙，但带隙角度范围比光波导介质为玻璃时小。第四部分计算了完全收集荧光所需的折射率。要在玻璃上全部反射全反射临界角之外的荧光，即在0-41.8°的角度范围内形成带隙，光子晶体的折射率需大于4.2。