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分散的银色立方体为太阳能提供光吸收

时间:2018-05-19  点击: 40

银纳米级立方体可以帮助制造更高效的太阳能电池板,热探测器和专业相机。随机散射的立方体被放置在聚合物涂层金属片上以形成吸收接近它的几乎所有光的装置。

科学家们在“自然&科学”杂志上发表了他们的发现。与其他吸光材料不同,它制造起来相对简单,价格便宜,这意味着它可以很容易地扩展到工业和家庭应用。

该材料由北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的材料科学家戴维史密斯及其同事开发。超材料通常用于制造可以捕获几乎所有光的吸收体。这些材料被设计成具有自然界中没有的特殊性质。微小的组件需要在使用平版印刷的费力的,昂贵的蚀刻工艺中艰苦地制造,使得光吸收体难以大量生产。

在这项研究中,科学家采取了不同的方法。他们在玻璃上镶上一块薄金,并将其浸入两种有机化学物质中,形成几纳米厚的均匀聚合物层。银制立方体制成,宽约74纳米,散布在聚合物顶部。

一定波长的光激发立方体的电子,它们与金膜中的电子一起开始振荡。薄膜和纳米立方体之间的这种“等离子体共振”似乎将光线引入绝缘聚合物间隙,并将其聚集在那里。

聚合物的厚度对这种材料的成功至关重要,因为它决定了聚集的光的波长。组合器件阵列中的不同聚合物厚度可吸收宽范围的光波长。该器件可以和蚀刻器件一样工作,但制作起来更容易,成本更低。

该系统可能更容易扩大规模,但是,史密斯必须找到一种方法使所有纳米立方体具有相同的尺寸。目前,它们的大小略有不同。由于有机聚合物可能不适合高温应用,因此团队也在研究不同的材料以形成绝缘间隙。

[通过自然]

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