太阳能光热转换技术是人类解决能源危机的重要手段之一,在光电、储热、水处理方面都有重要应用,而太阳能光热转换技术的核心是太阳光选择性吸收/辐射元件。本论文以适用于太阳能光热转换的选择性吸收/辐射元件为研究对象,基于表面等离激元、超薄吸收介质、塔姆等离激元理论提出了多个选择性吸收/辐射元件的设计方案,并结合微纳加工工艺,对实际应用进行了探索。首先我们提出了一种基于钽纳米凹坑结构的大面积低温太阳光选择性吸收器。通过先后制作自组装聚苯乙烯微球阵列、钽溅射和二氧化硅溅射,最终制作出了大面积纳米凹坑结构。由于表面纳米结构以及二氧化硅薄膜的减反作用,我们的选择性吸收器相比平面结构吸收更高;尽管对太阳光的吸收能力低于常用的黑漆,但是选择性吸收器在长波段对热辐射的极大抑制提升了热能积累能力。在7倍太阳光强照射下,该样品的在空气中的平衡温度高达196.3℃,远高于平面样品与商用黑漆。接下来,我们对基于超薄球壳结构的太阳光选择性吸收器进行了研究。首先我们提出了一款超薄纳米球壳结构的太阳光选择性吸收器。该选择性吸收器的结构包括一层自组装形成的钨半球壳阵列、超薄锗薄膜与二氧化硅减反薄膜。在钨-锗表面等离激元、超薄吸收介质内部非传统干涉以及减反效应的共同作用下,选择性吸收器对太阳光的吸收远高于平面结构,与黑漆几乎一样;在长波长的辐射也被极大地抑制,因而热能积累能力高于平面样品和黑漆。在太阳光照射下,选择性吸收器可以达到218℃的平衡温度,远高于平面吸收器和黑漆。随后我们提出了一款球碗结构的太阳光选择性吸收器。其结构包括一层自组装形成的钨碗阵列、表面沉积的超薄锗膜和二氧化硅减反薄膜。通过仿真和实验,我们发现该吸收器与球壳结构吸收器类似的性能,在短波长的吸收很高,同时在长波长又对辐射有一定的抑制。随后我们提出了一款基于金字塔结构-塔姆等离激元的选择性吸收/辐射器。我们通过在硅金字塔阵列表面沉积钨、锗、二氧化硅后,制作了具有良好光热转换效率的吸收器,在7倍太阳光照射下的工作温度可以达到230℃以上。在选择性辐射器方面,我们利用塔姆等离激元的辐射特性,假定200 的工作温度,通过仿真分析选取了几组最优参数进行了实验。在实验上,我们制作了基于塔姆等离激元的辐射结构,测量了吸收谱,分析了实验与仿真辐射谱的差别的原因。最后我们总结了本论文,并对未来太阳光选择性吸收/辐射器件的研究与应用进行了展望。