Som ett viktigt medel för att förbättra effektiviteten av fotoelektrisk omvandling , spelar ljusfångningsteknik en viktig roll inom områdena solceller och optisk manipulation. Denna teknik minskar ljusets reflektion, spridning och transmissionsförluster, maximerar ljusets utbredningsväg i materialet och förbättrar på så sätt absorptionen och utnyttjandeeffektiviteten av ljusenergi.
1. Grundprincipen för ljusfångningsteknik är att minska förlusten av ljus och öka absorptionsmöjligheten för ljus i materialet. I solceller uppnås det vanligtvis på följande sätt.
Yttexturbehandling: Texturbehandling på batteriets yta, såsom etsning av mikronanostrukturer, kan minska reflektionen av ljus och låta mer ljus komma in i batteriet.
Antireflexbeläggning: Att lägga till en antireflexbeläggning på batteriets yta minskar ljusets reflektionsförmåga ytterligare och ökar mängden infallande ljus.
Ljusspridning och kopplingseffekt: Med hjälp av effekter som ytplasmon (SP) omvandlas ljus till styrda ljusvågor genom ljusspridning, vilket ökar väglängden för fotoner i materialet, vilket förbättrar ljusabsorptionshastigheten.
2. Tillämpningsområden för ljusfångningsteknik
Solceller: Ljusfångningsteknik är en av nyckelteknologierna för att förbättra effektiviteten hos solceller. Genom att minska ljusets reflektion och transmissionsförluster kan solceller absorbera mer ljusenergi och omvandla den till elektrisk energi. Att använda ytplasmaeffekten för att konstruera nanostrukturen av metallnanopartiklar eller dielektriska material på batteriets yta kan avsevärt förbättra batteriets absorption av fotoner och förbättra konverteringseffektiviteten.
Optisk manipulation: Ljusfångningsteknik används också i stor utsträckning inom området optisk manipulation, särskilt optisk pincettteknik, som använder ljusstrålningskraften som genereras av en högfokuserad laserstråle för att uppnå tredimensionell infångning och manipulation av små partiklar. Denna teknologi har breda tillämpningsmöjligheter inom biologi, medicin och andra områden, som att studera det individuella beteendet hos biologiska makromolekyler och levande celler.
3. Utvecklingstrend för ljusfångsteknik
Med den ständiga utvecklingen av vetenskap och teknik utvecklas och förbättras ljusfångningstekniken också ständigt. I framtiden kommer ljusfångningstekniken att ägna mer uppmärksamhet åt utvecklingen av följande aspekter.
Materialinnovation: Utveckla nya ljusabsorberande material, såsom tvådimensionella material såsom grafen, och använd deras unika fysikaliska och kemiska egenskaper för att förbättra ljusabsorptionseffektiviteten och fotoelektrisk omvandlingseffektivitet.
Strukturell optimering: Genom att optimera batteriets ytstruktur, beläggningsmaterial och ljusspridningsstruktur kan ljusfångningseffektiviteten förbättras ytterligare och produktionskostnaden minskas.
Integrerad applikation: Kombinera ljusfångningsteknik med andra optoelektroniska teknologier, såsom solcellstillverkningsteknik, fotodetektorteknik, etc., för att bilda ett integrerat optoelektroniskt system för att förbättra övergripande prestanda och stabilitet.
