Kao važno sredstvo za poboljšanje učinkovitost fotoelektrične pretvorbe , tehnologija hvatanja svjetlosti igra vitalnu ulogu u poljima solarnih ćelija i optičke manipulacije. Ova tehnologija smanjuje refleksiju, raspršenje i gubitke u transmisiji svjetlosti, maksimizira put širenja svjetlosti u materijalu i na taj način poboljšava učinkovitost apsorpcije i iskorištavanja svjetlosne energije.
1. Osnovno načelo tehnologije hvatanja svjetlosti je smanjiti gubitak svjetlosti i povećati mogućnost apsorpcije svjetlosti u materijalu. U solarnim ćelijama to se obično postiže na sljedeće načine.
Tretman površinske teksture: Tretman teksture na površini baterije, kao što je graviranje mikro-nano struktura, može smanjiti refleksiju svjetla i omogućiti više svjetla da uđe u bateriju.
Antirefleksni premaz: Dodavanje antirefleksnog premaza na površinu baterije dodatno smanjuje refleksiju svjetlosti i povećava količinu upadne svjetlosti.
Raspršenje svjetlosti i efekt spajanja: korištenjem efekata kao što je površinski plazmon (SP), svjetlost se pretvara u vođene svjetlosne valove kroz raspršenje svjetlosti, povećavajući duljinu putanje fotona u materijalu, čime se poboljšava stopa apsorpcije svjetlosti.
2. Područja primjene tehnologije hvatanja svjetlosti
Solarne ćelije: Tehnologija hvatanja svjetlosti jedna je od ključnih tehnologija za poboljšanje učinkovitosti solarnih ćelija. Smanjenjem gubitaka refleksije i prijenosa svjetlosti, solarne ćelije mogu apsorbirati više svjetlosne energije i pretvoriti je u električnu energiju. Korištenje efekta površinske plazme za konstrukciju nanostrukture metalnih nanočestica ili dielektričnih materijala na površini baterije može značajno povećati baterijsku apsorpciju fotona i poboljšati učinkovitost pretvorbe.
Optička manipulacija: Tehnologija hvatanja svjetlosti također se široko koristi u području optičke manipulacije, posebno tehnologija optičkih pinceta, koja koristi silu svjetlosnog zračenja koju stvara visoko fokusirana laserska zraka za postizanje trodimenzionalnog hvatanja i manipulacije sitnim česticama. Ova tehnologija ima široke izglede za primjenu u biologiji, medicini i drugim područjima, kao što je proučavanje individualnog ponašanja bioloških makromolekula i živih stanica.
3. Trend razvoja tehnologije hvatanja svjetlosti
Sa stalnim napretkom znanosti i tehnologije, tehnologija hvatanja svjetlosti također se stalno razvija i poboljšava. U budućnosti će tehnologija hvatanja svjetlosti posvetiti više pozornosti razvoju sljedećih aspekata.
Inovacija materijala: Razvijte nove materijale za apsorpciju svjetlosti, kao što su dvodimenzionalni materijali kao što je grafen, i koristite njihova jedinstvena fizikalna i kemijska svojstva za poboljšanje učinkovitosti apsorpcije svjetlosti i učinkovitosti fotoelektrične pretvorbe.
Strukturna optimizacija: Optimiziranjem površinske strukture baterije, materijala za oblaganje i strukture raspršenja svjetlosti, učinkovitost hvatanja svjetlosti može se dodatno poboljšati i troškovi proizvodnje mogu se smanjiti.
Integrirana primjena: Kombinirajte tehnologiju hvatanja svjetla s drugim optoelektroničkim tehnologijama, kao što je tehnologija proizvodnje solarnih ćelija, tehnologija fotodetektora itd., kako biste formirali integrirani optoelektronički sustav za poboljšanje ukupne izvedbe i stabilnosti.
