Sebagai sarana penting untuk meningkatkan efisiensi konversi fotolistrik , teknologi penangkapan cahaya memainkan peran penting dalam bidang sel surya dan manipulasi optik. Teknologi ini mengurangi kehilangan pantulan, hamburan dan transmisi cahaya, memaksimalkan jalur perambatan cahaya dalam material, sehingga meningkatkan efisiensi penyerapan dan pemanfaatan energi cahaya.
1. Prinsip dasar teknologi penangkapan cahaya adalah mengurangi hilangnya cahaya dan meningkatkan peluang penyerapan cahaya pada material. Dalam sel surya, hal ini biasanya dicapai dengan cara berikut.
Perawatan tekstur permukaan: Perawatan tekstur pada permukaan baterai, seperti mengetsa struktur mikro-nano, dapat mengurangi pantulan cahaya dan memungkinkan lebih banyak cahaya masuk ke baterai.
Lapisan anti pantulan: Menambahkan lapisan anti pantulan pada permukaan baterai semakin mengurangi reflektifitas cahaya dan meningkatkan jumlah cahaya yang datang.
Efek hamburan dan penggandengan cahaya: Menggunakan efek seperti plasmon permukaan (SP), cahaya diubah menjadi gelombang cahaya terpandu melalui hamburan cahaya, meningkatkan panjang jalur foton dalam material, sehingga meningkatkan laju penyerapan cahaya.
2. Bidang penerapan teknologi penangkapan cahaya
Sel surya: Teknologi penangkapan cahaya adalah salah satu teknologi utama untuk meningkatkan efisiensi sel surya. Dengan mengurangi kehilangan pantulan dan transmisi cahaya, sel surya dapat menyerap lebih banyak energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi listrik. Menggunakan efek plasma permukaan untuk membangun struktur nano partikel nano logam atau bahan dielektrik pada permukaan baterai dapat secara signifikan meningkatkan penyerapan foton baterai dan meningkatkan efisiensi konversi.
Manipulasi optik: Teknologi penangkapan cahaya juga banyak digunakan dalam bidang manipulasi optik, khususnya teknologi pinset optik, yang menggunakan gaya radiasi cahaya yang dihasilkan oleh sinar laser yang sangat terfokus untuk mencapai penangkapan tiga dimensi dan manipulasi partikel kecil. Teknologi ini memiliki prospek penerapan yang luas dalam biologi, kedokteran, dan bidang lainnya, seperti mempelajari perilaku individu makromolekul biologis dan sel hidup.
3. Tren perkembangan teknologi penangkapan cahaya
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan, teknologi penangkapan cahaya juga terus berkembang dan meningkat. Ke depan, teknologi penangkapan cahaya akan lebih memperhatikan pengembangan aspek-aspek berikut.
Inovasi material: Mengembangkan material penyerap cahaya baru, seperti material dua dimensi seperti graphene, dan menggunakan sifat fisik dan kimianya yang unik untuk meningkatkan efisiensi penyerapan cahaya dan efisiensi konversi fotolistrik.
Pengoptimalan struktural: Dengan mengoptimalkan struktur permukaan baterai, bahan pelapis, dan struktur hamburan cahaya, efisiensi penangkapan cahaya dapat lebih ditingkatkan dan biaya produksi dapat dikurangi.
Aplikasi terintegrasi: Menggabungkan teknologi penangkapan cahaya dengan teknologi optoelektronik lainnya, seperti teknologi manufaktur sel surya, teknologi fotodetektor, dll., untuk membentuk sistem optoelektronik terintegrasi guna meningkatkan kinerja dan stabilitas secara keseluruhan.
