Som et viktig middel for å forbedre effektiviteten til fotoelektrisk konvertering , spiller lysfangstteknologi en viktig rolle innen solceller og optisk manipulasjon. Denne teknologien reduserer refleksjon, spredning og overføringstap av lys, maksimerer lysets forplantningsvei i materialet, og forbedrer dermed absorpsjon og utnyttelseseffektivitet av lysenergi.
1. Grunnprinsippet for lysfangstteknologi er å redusere tapet av lys og øke absorpsjonsmuligheten for lys i materialet. I solceller oppnås det vanligvis på følgende måter.
Overflateteksturbehandling: Teksturbehandling på overflaten av batteriet, for eksempel etsing av mikro-nano-strukturer, kan redusere refleksjon av lys og la mer lys komme inn i batteriet.
Antirefleksbelegg: Ved å legge til antirefleksbelegg på overflaten av batteriet reduseres lysets reflektivitet ytterligere og øker mengden innfallende lys.
Lysspredning og koblingseffekt: Ved bruk av effekter som overflateplasmon (SP), blir lys omdannet til guidede lysbølger gjennom lysspredning, noe som øker banelengden til fotoner i materialet, og forbedrer dermed lysabsorpsjonshastigheten.
2. Bruksområder for lysfangstteknologi
Solceller: Lysfangstteknologi er en av nøkkelteknologiene for å forbedre effektiviteten til solceller. Ved å redusere refleksjon og overføringstap av lys, kan solceller absorbere mer lysenergi og konvertere det til elektrisk energi. Å bruke overflateplasmaeffekten til å konstruere nanostrukturen til metallnanopartikler eller dielektriske materialer på overflaten av batteriet kan forbedre batteriets absorpsjon av fotoner betydelig og forbedre konverteringseffektiviteten.
Optisk manipulering: Lysfangstteknologi er også mye brukt innen optisk manipulering, spesielt optisk pinsettteknologi, som bruker lysstrålingskraften generert av en sterkt fokusert laserstråle for å oppnå tredimensjonal fangst og manipulering av bittesmå partikler. Denne teknologien har brede anvendelsesmuligheter innen biologi, medisin og andre felt, for eksempel å studere den individuelle oppførselen til biologiske makromolekyler og levende celler.
3. Utviklingstrend av lysfangstteknologi
Med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi, utvikles og forbedres lysfangstteknologien også hele tiden. I fremtiden vil lysfangstteknologi være mer oppmerksom på utviklingen av følgende aspekter.
Materialinnovasjon: Utvikle nye lysabsorberende materialer, for eksempel todimensjonale materialer som grafen, og bruk deres unike fysiske og kjemiske egenskaper for å forbedre lysabsorpsjonseffektiviteten og fotoelektrisk konverteringseffektivitet.
Strukturell optimalisering: Ved å optimalisere overflatestrukturen til batteriet, beleggmaterialer og lysspredningsstruktur, kan lysfangsteffektiviteten forbedres ytterligere og produksjonskostnadene reduseres.
Integrert applikasjon: Kombiner lysfangstteknologi med andre optoelektroniske teknologier, slik som solcelleproduksjonsteknologi, fotodetektorteknologi, etc., for å danne et integrert optoelektronisk system for å forbedre den generelle ytelsen og stabiliteten.3
