0 |
Светопоглощающие пленки сегодня применяются для преобразования света в электрический ток или тепло достаточно широко, например, в солнечных батареях и различных сенсорах. Но, несмотря на это, ученые все еще не пришли к единому мнению о том, какой механизм обеспечивает наиболее эффективное поглощение света.
Командой физиков трех германских университетов — Билефельда, Кайзерслаутерна и Вюрцбурга — было доказано, что сильное рассеяние света в сверхтонких грубых пленках позволяет удерживать его до практически полного поглощения. Результаты исследования, представленные в журнале Nature Photonics, помогут сделать светопоглощающие пленки более эффективными и уменьшить, таким образом, потери энергии.
Экспериментаторы «обстреливали» пленку сверхкороткими импульсами лазерного излучения. Когда такие импульсы проникали в гладкую пленку, они проходили ее насквозь практически без ослабления. В грубых же пленках имеется много неоднородностей, свет лазера рассеивается на них и перемещается по замкнутому контуру до полного поглощения.
Поглощение света возбуждало электроны материала пленки, кратковременно нагревая их до нескольких тысяч градусов Цельсия — почти до температуры поверхности Солнца. Такие горячие электроны покидали материал и улавливались электронным микроскопом высокого разрешения. Этот метод показал, что захват и поглощение света происходит в небольших зонах, диаметр которых не превышает одного микрона.
Сам этот эффект получил название андерсоновской локализации и был описан примерно 60 лет назад. Новым открытием стало то, что данный механизм функционирует и в тонких слоях поглотителя.
В будущем, авторы намерены определить оптимальную структуру идеальной поглощающей пленки и разработать универсальную концепцию эффективного улавливания света с помощью андерсоновской локализации.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
0 |