2009年7月7日
一个世纪之后,德国物理学家古斯塔夫米氏派生的数学解释为什么一些彩色玻璃窗的颜色在阳光下看起来特别辉煌,一个团队的斯坦福大学工程师已经建立在他的工作可能提高收获来自太阳的能量的一种手段。
马克Brongersma
1907年米氏意识到彩色玻璃的微小金属颗粒散射光的方式产生美丽的颜色。欧洲杯猜球平台现在,一个相关的光与物质之间的相互作用解释了为什么瘦的像锗半导体制成的“纳米线”可能是有效的太阳能电池组件。米氏的工作结合最近的理论,斯坦福团队已经看出如何调优和提高光吸收效率的电线。他们的研究发表在7月5日在线版的《自然材料》杂志上。欧洲杯足球竞彩
“对于许多太阳能电池如果你能几百分比提高能源转换效率,人们非常高兴,”Mark Brongersma说材料科学和工程学副教授,这篇论文的主要作者。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“在这里,我们表明,我们可以提高光吸收10倍电线在某些波长的光。世界各地的研究人员已经研究使用纳米线太阳能电池有一个潜在的效率得到显著的提高。”
因为工作解释如何提高光吸收与锗材料兼容计算机芯片,也可能应用程序在提高数据通信通过消除光学和电子信号,即使在最小的空间上密集的芯片。(有一个类似的目标,一个单独的斯坦福大学的研究团队最近发布了一种产生强烈的光信号使用硅和锗的组合。他们的研究发表在6月8日版的《光学快报》杂志上。)
Brongersma的团队合作,锗纳米线在半径一样瘦10纳米(1纳米是一米的1000000000)。他们增加了Joon-Shik公园,韩国电子科技研究所的客座研究员的材料科学与工程教授布鲁斯·克莱门斯。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球曹Brongersma博士生麟游3个县,该论文的第一作者和研究的主要驱动力,钩锗电线电和显示在可见光和红外线的存在他们像纤细的天线,捕捉尤其是谐振波长的光和跳跃在电线周围。因为共振光反射存在了一段时间了,它有一个更大的机会被吸收的半导体材料。当它被吸收,它激发电荷在材料,可以测量电流的电线。在一个太阳能电池板,电流面板产生的电能。
团队的关键的发现是,不同大小的线将更有效地吸收不同频率的光。实验结果匹配理论由曹和模拟由博士生和合作者贾斯汀白色。最薄的电线,说一米的10/1000000000,有利于吸收红橙色光。更大的电线吸收波长长,延伸到红外光谱的一部分。做出最优与锗纳米线太阳能电池板,可能需要使用多种纳米线直径,或者一种特殊的纳米线显示多个不同波长的共鸣。
工程师们已经越来越能让不同大小的纳米线,Brongersma说。
“纳米技术为我们提供了一个不断增长的控制纳米结构尺寸和现在可以使用这个控件为特定的应用程序工程师所需的吸收光谱,”作者在文章中写道。
也在论文中,研究小组发现的另一个参数调优:吸收的角度光照射纳米线。根据钢丝的直径,有些角度会产生更好的吸收在某些频率和角度会产生更好的吸收其他频率。
Brongersma说团队的下一个目标是构建原型太阳能电池利用自然材料的调优指南建立。欧洲杯足球竞彩
还在作者乔恩·a .舒乐问应用物理研究生Brongersma的集团和共振件轻松事专家在纳米尺度上的相互作用。主要研究资金来自美国空军科研办公室。
大卫·奥伦斯坦是通信工程学院和公共关系经理。