納米光子學與熱電技術融合,讓太陽能采集更高效

巫盼 8年前 (2017-07-01)

加州理工學院(CIT)的工程師開發了一種光探測器,該探測器包含納米光子學操作技術和熱電技術。

我們都知道,熱電技術是直接將熱能轉化為電能進行發電,現在的新型汽車空調系統、變頻控制系統等領域都采用了此項技術;而納米光子學在生物醫學、通信、成像等領域也有廣泛的應用。

納米光子學與熱電技術融合,成高效太陽能采集技術

據悉,近日加州理工學院(CIT)工程與應用科學系的研究人員研制出來一種新型的探測器,融合了熱電技術和納米光子學技術。這種新型的探測器,運行速度比當前已存在的熱電裝置快10到100倍,而且比傳統的光檢測器檢測到更廣的電磁光譜。

研究團隊采用含有特殊元素、冷卻的霧表面上的原子薄層材料,并用電子束切割該材料,制造出不同亞波長結構。當不同亞波長結構吸收特定波長的光子時,會產生共振并生成相應強度大小的電流信號。

人工光合作用聯合中心(JCAP)主任哈里·阿特沃特(Harry Atwater)說:“在納米光子學中,光與相比光的波長小得多的波(又稱亞波長結構)會產生相互作用,而這種相互作用會導致光子運動極度受限。研究中,我們將這個屬性與熱電的功率轉換特性結合起來,從而研制出新的設備。”

由于新的探測器能夠捕獲常規太陽能材料無法收集到的紅外波長,因此該技術可以用于生產出性能更好的太陽能電池和成像設備。

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