ساخت نازک‌ترین جاذب نور جهان

دانشمندان دانشگاه استنفورد موفق‌ شدند نازک‌ترین جذب‌کننده‌ نوری را بسازند که هزاران برابر باریک‌تر از یک برگ کاغذ است.

به گزارش ایسنا، نمونه‌های اولیه این سازه‌ با ابعاد نانو، قادر به جذب تقریبا 100 درصد نور مرئی ساطع‌شده از طول‌موج‌های خاص هستند و می‌توان از آن‌ها برای تولید سلول‌های خورشیدی کارآمدتر استفاده کرد.

درست مانند تارهای گیتار که دارای فرکانس رزونانسی هستند و هنگام تنظیم‌کردن این آلت موسیقی تغییر نمی‌کند، ذرات فلزی نیز فرکانس رزونانسی دارند که می‌توان آن را برای جذب یک طول موج نوری خاص تنظیم کرد.

دانشمندان حاضر در این پروژه به رهبری کارل هاگلند، ویژگی‌های نوری سیستم جدیدشان را برای بیشینه‌کردن جذب نور تنظیم کردند.

برای ساخت جذب‌کننده‌های نوری، ویفرهای فوق‌نازک با تریلیون‌ها نانودات‌ گرد طلا که اساس آهنرباهای کروی کوچک هستند، پوشیده شدند.

این ویفرها شامل 520 میلیارد نانودات‌ در هر اینچ مربع هستند؛ همچنین یک لایه اضافی فیلم بر روی این ویفرها قرار داده شد.

ضخامت فیلم، فرکانس نور خاصی را که جذب‌کننده برای گیراندازی آن طراحی شده، تعیین می‌کند.

در فاز آزمایشی، نمونه‌های اولیه قادر به جذب 99 درصد نور تولیدشده توسط یک طول موج به طول 600 نانومتر بودند.

این در حالی است که فناوری پیشین جذب‌کننده نوری نیازمند یک لایه بنیادی بود که برای جذب همان میزان نور سه برابر ضخیم‌تر بود.

تیم علمی حاضر در این مطالعه معتقد است جذب‌کننده‌های نوری پتانسیل افزایش قابل‌توجه کارایی سلول‌های خورشیدی را دارند.

اندازه کوچک این سازه حاملان بار را به یکدیگر نزدیک‌تر می‌کند؛ بنابراین، جمع‌آوری حاملان بار و تحریک تولید جریان الکتریکی زمان طولانی نخواهد برد.

به این دلیل که تولید این سازه‌ها نیازمند ماده کمتری است، فناوری ساخت سلول خورشید را قابل‌دسترس‌تر می‌کنند.

دانشمندان هم‌اکنون در حال ساخت سازه‌هایی با استفاده از مواد نیمه‌هادی فوق‌نازک هستند که بتوانند نور خورشید را جذب کنند.