Sebagai cara penting untuk menambah baik kecekapan penukaran fotoelektrik , teknologi penangkapan cahaya memainkan peranan penting dalam bidang sel suria dan manipulasi optik. Teknologi ini mengurangkan pantulan, serakan dan kehilangan penghantaran cahaya, memaksimumkan laluan perambatan cahaya dalam bahan, dan dengan itu meningkatkan kecekapan penyerapan dan penggunaan tenaga cahaya.
1. Prinsip asas teknologi penangkapan cahaya adalah untuk mengurangkan kehilangan cahaya dan meningkatkan peluang penyerapan cahaya dalam bahan. Dalam sel suria, ia biasanya dicapai dengan cara berikut.
Rawatan tekstur permukaan: Rawatan tekstur pada permukaan bateri, seperti mengetsa struktur mikro-nano, boleh mengurangkan pantulan cahaya dan membenarkan lebih banyak cahaya masuk ke dalam bateri.
Salutan anti pantulan: Menambah salutan anti pantulan pada permukaan bateri mengurangkan lagi pemantulan cahaya dan meningkatkan jumlah cahaya kejadian.
Penyerakan cahaya dan kesan gandingan: Menggunakan kesan seperti plasmon permukaan (SP), cahaya ditukar menjadi gelombang cahaya berpandu melalui penyerakan cahaya, meningkatkan panjang laluan foton dalam bahan, dengan itu meningkatkan kadar penyerapan cahaya.
2. Bidang aplikasi teknologi tangkapan cahaya
Sel suria: Teknologi tangkapan cahaya adalah salah satu teknologi utama untuk meningkatkan kecekapan sel suria. Dengan mengurangkan pantulan dan kehilangan penghantaran cahaya, sel solar boleh menyerap lebih banyak tenaga cahaya dan menukarnya kepada tenaga elektrik. Menggunakan kesan plasma permukaan untuk membina struktur nano zarah nano logam atau bahan dielektrik pada permukaan bateri boleh meningkatkan penyerapan foton bateri dengan ketara dan meningkatkan kecekapan penukaran.
Manipulasi optik: Teknologi penangkapan cahaya juga digunakan secara meluas dalam bidang manipulasi optik, terutamanya teknologi pinset optik, yang menggunakan daya sinaran cahaya yang dihasilkan oleh pancaran laser yang sangat fokus untuk mencapai tangkapan tiga dimensi dan manipulasi zarah-zarah kecil. Teknologi ini mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam biologi, perubatan dan bidang lain, seperti mengkaji tingkah laku individu makromolekul biologi dan sel hidup.
3. Trend pembangunan teknologi tangkapan cahaya
Dengan kemajuan berterusan sains dan teknologi, teknologi tangkapan cahaya juga sentiasa berkembang dan bertambah baik. Pada masa hadapan, teknologi tangkapan cahaya akan memberi lebih perhatian kepada pembangunan aspek berikut.
Inovasi bahan: Bangunkan bahan penyerapan cahaya baharu, seperti bahan dua dimensi seperti graphene, dan gunakan sifat fizikal dan kimianya yang unik untuk meningkatkan kecekapan penyerapan cahaya dan kecekapan penukaran fotoelektrik.
Pengoptimuman struktur: Dengan mengoptimumkan struktur permukaan bateri, bahan salutan dan struktur serakan cahaya, kecekapan tangkapan cahaya boleh dipertingkatkan lagi dan kos pengeluaran dapat dikurangkan.
Aplikasi bersepadu: Menggabungkan teknologi penangkapan cahaya dengan teknologi optoelektronik lain, seperti teknologi pembuatan sel solar, teknologi pengesan foto, dsb., untuk membentuk sistem optoelektronik bersepadu untuk meningkatkan prestasi dan kestabilan keseluruhan.
