Плазмонный эффект поможет освоить ИК-диапазон солнечного излучения

Новая технология, родившаяся в стенах Калифорнийского технологического института (Caltech), по мнению разработчиков, станет первым шагом к освоению значительной части энергии, которая обычно теряется солнечными батареями.

«Кремний поглощает только определенную часть солнечного спектра и некоторую ее долю преобразует в электричество. Все остальное только греет крышу», — заявил руководитель работы, профессор прикладной физики и материаловедения Гарри Этуотер (Harry A. Atwater).

Предложенный метод позволяет задействовать инфракрасный диапазон солнечного спектра, используя металлическую структуру и явление плазмонного резонанса. Статья «Plasmoelectric Potentials in Metal Nanostructures» в Science Express описывает каким образом такие микроструктуры можно перенастраивать на требуемые частоты плазмонного резонанса: «Обычно в металлах, таких как серебро, медь или золото, плотность электронов фиксирована и является свойством материала. Но в лабораторных условиях атомы металлических наноструктур можно заряжать, добавляя к ним электроны. При этом резонансная частота будет меняться».

Ученые продемонстрировали, что резонансно возбужденные металлические поверхности могут порождать электростатический заряд, а это первый шаг к генерированию электрического тока.

Этуотер считает, что когда-нибудь плазмоэлектрические элементы будут работать в тандеме с фотоэлектрическими, что позволит захватывать и преобразовывать в электричество как видимое, так и ИК-излучение Солнца. В более близкой перспективе данная технология может быть положена в основу датчиков, регистрирующих свет путем измерения электростатического потенциала.