史上最薄光吸收劑

刊登日期:2013/8/7
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美國Stanford大學的研究團隊在不犧牲光電轉換率的前提下,成功開發出史上最薄、最高效率的可見光吸收劑,其奈米級的結構厚度僅為一般紙張的千分之一,能吸收近100%的可見光,材料成本減少,光電轉換率卻大幅提高,未來將可應用於製造廉價的太陽電池。

研究團隊在薄矽晶片上嵌上高14奈米、寬17奈米的黃金顆粒,類似吉他調音,只要調整其中一條琴弦就能改變共振頻率,金屬奈米粒子也有共振頻率,加以微調即可吸收某一特定波長光線,增強光吸收率。矽晶片為日本Hitachi公司採用嵌段共聚物光刻(Block CopolymerLithography)技術所製造,每英寸矽晶片上含有5,200億黃金奈米圓點,在電子顯微鏡下呈六邊形的蜂窩狀,研究團隊再利用原子層沈積技術(Atomic Layer Deposition;ALD)於矽晶片表面塗佈一層可使金屬顆粒均勻分布的薄膜,同時將薄膜厚度降至原子尺寸。另外,奈米級的結構可使電荷載體距離較近,容易被收集,產生電流或進行化學反應的時間因而縮短,需用的材料減少,達到降低太陽電池成本的目的。 


資料來源: http://news.stanford.edu/news/2013/july/thinnest-light-absorber-071813.html
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