En tant que moyen important d'améliorer la efficacité de la conversion photoélectrique , la technologie de capture de la lumière joue un rôle essentiel dans les domaines des cellules solaires et de la manipulation optique. Cette technologie réduit les pertes de réflexion, de diffusion et de transmission de la lumière, maximise le chemin de propagation de la lumière dans le matériau et améliore ainsi l'efficacité d'absorption et d'utilisation de l'énergie lumineuse.
1. Le principe de base de la technologie de capture de la lumière est de réduire la perte de lumière et d’augmenter les possibilités d’absorption de la lumière dans le matériau. Dans les cellules solaires, cela est généralement réalisé de la manière suivante.
Traitement de texture de surface : le traitement de texture sur la surface de la batterie, comme la gravure de micro-nano structures, peut réduire la réflexion de la lumière et permettre à plus de lumière de pénétrer dans la batterie.
Revêtement antireflet : L'ajout d'un revêtement antireflet à la surface de la batterie réduit encore la réflectivité de la lumière et augmente la quantité de lumière incidente.
Diffusion de la lumière et effet de couplage : grâce à des effets tels que le plasmon de surface (SP), la lumière est convertie en ondes lumineuses guidées par diffusion de la lumière, augmentant ainsi la longueur du trajet des photons dans le matériau, améliorant ainsi le taux d'absorption de la lumière.
2. Domaines d'application de la technologie de capture de la lumière
Cellules solaires : La technologie de capture de la lumière est l’une des technologies clés pour améliorer l’efficacité des cellules solaires. En réduisant les pertes de réflexion et de transmission de la lumière, les cellules solaires peuvent absorber plus d’énergie lumineuse et la convertir en énergie électrique. L'utilisation de l'effet plasma de surface pour construire la nanostructure de nanoparticules métalliques ou de matériaux diélectriques à la surface de la batterie peut améliorer considérablement l'absorption des photons par la batterie et améliorer l'efficacité de conversion.
Manipulation optique : la technologie de capture de la lumière est également largement utilisée dans le domaine de la manipulation optique, en particulier la technologie des pincettes optiques, qui utilise la force de rayonnement lumineux générée par un faisceau laser hautement focalisé pour réaliser une capture et une manipulation tridimensionnelles de minuscules particules. Cette technologie a de larges perspectives d’application en biologie, en médecine et dans d’autres domaines, comme l’étude du comportement individuel des macromolécules biologiques et des cellules vivantes.
3. Tendance de développement de la technologie de capture de la lumière
Avec les progrès continus de la science et de la technologie, la technologie de capture de la lumière se développe et s’améliore constamment. À l’avenir, la technologie de capture de la lumière accordera davantage d’attention au développement des aspects suivants.
Innovation matérielle : développer de nouveaux matériaux d'absorption de la lumière, tels que des matériaux bidimensionnels tels que le graphène, et utiliser leurs propriétés physiques et chimiques uniques pour améliorer l'efficacité de l'absorption de la lumière et l'efficacité de la conversion photoélectrique.
Optimisation structurelle : en optimisant la structure de surface de la batterie, les matériaux de revêtement et la structure de diffusion de la lumière, l'efficacité de capture de la lumière peut être encore améliorée et le coût de production peut être réduit.
Application intégrée : combinez la technologie de capture de la lumière avec d'autres technologies optoélectroniques, telles que la technologie de fabrication de cellules solaires, la technologie de photodétecteur, etc., pour former un système optoélectronique intégré afin d'améliorer les performances et la stabilité globales.
