Como um meio importante para melhorar a eficiência da conversão fotoelétrica , a tecnologia de captura de luz desempenha um papel vital nas áreas de células solares e manipulação óptica. Esta tecnologia reduz as perdas de reflexão, dispersão e transmissão da luz, maximiza o caminho de propagação da luz no material e, assim, melhora a eficiência de absorção e utilização da energia luminosa.
1. O princípio básico da tecnologia de captura de luz é reduzir a perda de luz e aumentar a oportunidade de absorção de luz no material. Nas células solares, isso geralmente é alcançado das seguintes maneiras.
Tratamento de textura de superfície: O tratamento de textura na superfície da bateria, como a gravação de estruturas micro-nano, pode reduzir o reflexo da luz e permitir que mais luz entre na bateria.
Revestimento anti-reflexo: Adicionar revestimento anti-reflexo à superfície da bateria reduz ainda mais a refletividade da luz e aumenta a quantidade de luz incidente.
Efeito de dispersão e acoplamento de luz: Usando efeitos como plasmon de superfície (SP), a luz é convertida em ondas de luz guiadas por meio de dispersão de luz, aumentando o comprimento do caminho dos fótons no material, melhorando assim a taxa de absorção de luz.
2. Campos de aplicação da tecnologia de captura de luz
Células solares: A tecnologia de captura de luz é uma das principais tecnologias para melhorar a eficiência das células solares. Ao reduzir as perdas de reflexão e transmissão de luz, as células solares podem absorver mais energia luminosa e convertê-la em energia elétrica. Usar o efeito de plasma de superfície para construir a nanoestrutura de nanopartículas metálicas ou materiais dielétricos na superfície da bateria pode aumentar significativamente a absorção de fótons pela bateria e melhorar a eficiência de conversão.
Manipulação óptica: A tecnologia de captura de luz também é amplamente utilizada no campo da manipulação óptica, especialmente a tecnologia de pinça óptica, que utiliza a força de radiação luminosa gerada por um feixe de laser altamente focado para obter captura e manipulação tridimensional de partículas minúsculas. Esta tecnologia tem amplas perspectivas de aplicação em biologia, medicina e outras áreas, como o estudo do comportamento individual de macromoléculas biológicas e células vivas.
3. Tendência de desenvolvimento da tecnologia de captura de luz
Com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia, a tecnologia de captura de luz também está em constante desenvolvimento e melhoria. No futuro, a tecnologia de captura de luz prestará mais atenção ao desenvolvimento dos seguintes aspectos.
Inovação de materiais: Desenvolva novos materiais de absorção de luz, como materiais bidimensionais, como o grafeno, e use suas propriedades físicas e químicas exclusivas para melhorar a eficiência de absorção de luz e a eficiência de conversão fotoelétrica.
Otimização estrutural: Ao otimizar a estrutura da superfície da bateria, os materiais de revestimento e a estrutura de dispersão da luz, a eficiência da captura de luz pode ser melhorada ainda mais e o custo de produção pode ser reduzido.
Aplicação integrada: Combine a tecnologia de captura de luz com outras tecnologias optoeletrônicas, como tecnologia de fabricação de células solares, tecnologia de fotodetector, etc., para formar um sistema optoeletrônico integrado para melhorar o desempenho geral e a estabilidade.
