Bilang isang mahalagang paraan upang mapabuti ang kahusayan ng photoelectric conversion , ang teknolohiya sa pagkuha ng liwanag ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga larangan ng solar cell at optical manipulation. Binabawasan ng teknolohiyang ito ang pagmuni-muni, pagkalat at pagpapadala ng mga pagkawala ng liwanag, pinapalaki ang daanan ng pagpapalaganap ng liwanag sa materyal, at sa gayon ay pinapabuti ang kahusayan sa pagsipsip at paggamit ng liwanag na enerhiya.
1. Ang pangunahing prinsipyo ng teknolohiya ng pagkuha ng liwanag ay upang bawasan ang pagkawala ng liwanag at dagdagan ang pagkakataon ng pagsipsip ng liwanag sa materyal. Sa mga solar cell, ito ay karaniwang nakakamit sa mga sumusunod na paraan.
Surface texture treatment: Ang texture treatment sa ibabaw ng baterya, gaya ng pag-ukit ng mga micro-nano structure, ay maaaring mabawasan ang reflection ng liwanag at payagan ang mas maraming liwanag na pumasok sa baterya.
Anti-reflection coating: Ang pagdaragdag ng anti-reflection coating sa ibabaw ng baterya ay higit na nagpapababa sa reflectivity ng liwanag at nagpapataas sa dami ng incident light.
Light scattering at coupling effect: Gamit ang mga effect gaya ng surface plasmon (SP), ang ilaw ay na-convert sa guided light waves sa pamamagitan ng light scattering, pinatataas ang haba ng landas ng mga photon sa materyal, at sa gayon ay nagpapabuti sa light absorption rate.
2. Application field ng light capture technology
Mga cell ng solar: Ang teknolohiya sa pagkuha ng liwanag ay isa sa mga pangunahing teknolohiya upang mapabuti ang kahusayan ng mga solar cell. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng pagmuni-muni at pagkawala ng pagpapadala ng liwanag, ang mga solar cell ay maaaring sumipsip ng mas maraming liwanag na enerhiya at i-convert ito sa elektrikal na enerhiya. Ang paggamit ng surface plasma effect upang bumuo ng nanostructure ng mga metal nanoparticle o dielectric na materyales sa ibabaw ng baterya ay maaaring makabuluhang mapahusay ang pagsipsip ng mga photon ng baterya at mapabuti ang kahusayan ng conversion.
Optical na pagmamanipula: Ang teknolohiya ng light capture ay malawakang ginagamit sa larangan ng optical manipulation, lalo na ang optical tweezers technology, na gumagamit ng light radiation force na nabuo ng isang mataas na nakatutok na laser beam upang makamit ang three-dimensional na pagkuha at pagmamanipula ng maliliit na particle. Ang teknolohiyang ito ay may malawak na mga prospect ng aplikasyon sa biology, medisina at iba pang larangan, tulad ng pag-aaral ng indibidwal na pag-uugali ng biological macromolecules at mga buhay na selula.
3. Pag-unlad ng trend ng teknolohiya sa pagkuha ng liwanag
Sa patuloy na pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang teknolohiya ng light capture ay patuloy ding umuunlad at umuunlad. Sa hinaharap, ang teknolohiya sa pagkuha ng liwanag ay magbibigay ng higit na pansin sa pagbuo ng mga sumusunod na aspeto.
Material innovation: Bumuo ng mga bagong light absorption na materyales, tulad ng mga two-dimensional na materyales gaya ng graphene, at gamitin ang kanilang natatanging pisikal at kemikal na mga katangian upang mapabuti ang light absorption efficiency at photoelectric conversion efficiency.
Structural optimization: Sa pamamagitan ng pag-optimize ng surface structure ng baterya, mga coating materials at light scattering structure, ang light capture efficiency ay mapapabuti pa at mababawasan ang production cost.
Pinagsamang aplikasyon: Pagsamahin ang teknolohiya sa pagkuha ng liwanag sa iba pang mga teknolohiyang optoelectronic, tulad ng teknolohiya sa pagmamanupaktura ng solar cell, teknolohiya ng photodetector, atbp., upang bumuo ng pinagsamang optoelectronic system upang mapabuti ang pangkalahatang pagganap at katatagan.
