به عنوان یک وسیله مهم برای بهبود راندمان تبدیل فوتوالکتریک فن آوری جذب نور نقشی حیاتی در زمینه سلول های خورشیدی و دستکاری نوری ایفا می کند. این فناوری انعکاس، پراکندگی و تلفات انتقال نور را کاهش می‌دهد، مسیر انتشار نور را در ماده به حداکثر می‌رساند و در نتیجه راندمان جذب و استفاده از انرژی نور را بهبود می‌بخشد.
1. اصل اساسی فناوری جذب نور، کاهش اتلاف نور و افزایش فرصت جذب نور در مواد است. در سلول های خورشیدی معمولاً به روش های زیر حاصل می شود.
درمان بافت سطحی: درمان بافت روی سطح باتری، مانند اچ کردن ساختارهای میکرو نانو، می تواند بازتاب نور را کاهش دهد و اجازه دهد نور بیشتری وارد باتری شود.
پوشش ضد انعکاس: افزودن پوشش ضد انعکاس به سطح باتری باعث کاهش بیشتر بازتاب نور و افزایش میزان نور تابشی می شود.
پراکندگی نور و اثر جفت شدن: با استفاده از اثراتی مانند پلاسمون سطحی (SP)، نور از طریق پراکندگی نور به امواج نور هدایت شده تبدیل می شود و طول مسیر فوتون ها در ماده افزایش می یابد و در نتیجه سرعت جذب نور بهبود می یابد.
2. زمینه های کاربردی فناوری جذب نور
سلول های خورشیدی: فناوری جذب نور یکی از فناوری های کلیدی برای بهبود کارایی سلول های خورشیدی است. سلول های خورشیدی با کاهش انعکاس و تلفات عبوری نور می توانند انرژی نور بیشتری را جذب کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. استفاده از اثر پلاسمای سطحی برای ساخت نانوساختار نانوذرات فلزی یا مواد دی الکتریک بر روی سطح باتری می تواند به طور قابل توجهی جذب باتری فوتون ها را افزایش داده و راندمان تبدیل را بهبود بخشد.
دستکاری نوری: فناوری جذب نور نیز به طور گسترده در زمینه دستکاری نوری استفاده می شود، به ویژه فناوری موچین های نوری، که از نیروی تابش نور تولید شده توسط یک پرتو لیزر بسیار متمرکز برای دستیابی به گرفتن سه بعدی و دستکاری ذرات ریز استفاده می کند. این فناوری چشم‌اندازهای کاربردی گسترده‌ای در زیست‌شناسی، پزشکی و سایر زمینه‌ها، مانند مطالعه رفتار فردی ماکرومولکول‌های بیولوژیکی و سلول‌های زنده دارد.
3. روند توسعه فناوری جذب نور
با پیشرفت مداوم علم و فناوری، فناوری جذب نور نیز به طور مداوم در حال توسعه و بهبود است. در آینده، فناوری جذب نور توجه بیشتری به توسعه جنبه های زیر خواهد داشت.
نوآوری مواد: مواد جدید جذب نور مانند مواد دو بعدی مانند گرافن را توسعه دهید و از خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آنها برای بهبود راندمان جذب نور و راندمان تبدیل فوتوالکتریک استفاده کنید.
بهینه سازی ساختاری: با بهینه سازی ساختار سطح باتری، مواد پوشش و ساختار پراکندگی نور، می توان بازده جذب نور را بیشتر بهبود بخشید و هزینه تولید را کاهش داد.
کاربرد یکپارچه: ترکیب فناوری جذب نور با سایر فناوری‌های نوری، مانند فناوری تولید سلول‌های خورشیدی، فناوری آشکارساز نوری و غیره، برای تشکیل یک سیستم نوری یکپارچه برای بهبود عملکرد و پایداری کلی.
