Forskning forbinder siliciums porøse struktur og dets evne til at fange indfaldende lys

Verden sidder på randen af ​​en større økologisk katastrofe, og behovet for vedvarende energikilder har aldrig været mere presserende. Den måske vigtigste kilde til uudnyttet vedvarende energi er, ikke overraskende, Solen. Det er ikke så mærkeligt, at meget af fokus i vedvarende energiforskning fokuserer på solenergi.

En ny artikel offentliggjort i The European Physical Journal D undersøger ændringer i siliciums porøse struktur for at gøre det mindre reflekterende og dermed et bedre materiale til solabsorberende teknologi. Artiklen er forfattet af Daohan Ge, Zhou Hu, Zhiwei Fang, Chao Ni og Liqiang Zhang fra Institute of Intelligent Flexible Mechatronics, Jiangsu University, Kina, og Shining Zhu fra National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Kina.

I papiret påpeger forfatterne, at porøst silicium kan bruges som et godt lysfangende lagmateriale, som effektivt kan reducere den optiske reflektivitet og forbedre den optiske anvendelseseffektivitet af dets enheder med fokus på den elektrokemiske ætsemetode til fremstilling af porøst silicium, fordi af dens effektivitet og billige karakter.

I øjeblikket er reflektionsevnen af ​​porøst silicium fremstillet ved hjælp af elektrokemiske metoder omkring 5 til 10 procent, med den laveste reflektionsevne på 4,7 procent for lys i bølgelængdeområdet på 300 til 1000 nanometer.

Anden forskning har undersøgt dette siliciums lysfangende egenskaber, men hvor denne undersøgelse adskiller sig er det faktum, at holdet forbinder denne kvalitet med siliciumets porøse struktur.

Således brugte holdet den endelige tidsdomæneforskelmetode (FDTD) til at beregne og sammenligne overfladereflektiviteten af ​​porøse siliciumstrukturer med forskellige porestørrelser.

Hvad forskerne siger, de har opdaget, er, at den porøse siliciumstruktur, når den fremstilles under de optimale korrosionsparametre, kan opnå en gennemsnitlig reflektivitet så lav som 2,3 procent for lys i det indfaldende bølgelængdeområde på 300 til 1000 nm.

De fandt ud af, at porestørrelser på 300 til 700 nm kunne opnå lavere reflektivitet og tilføjede, at dette peger vejen for design og forberedelse af fremtidige porøse siliciumstrukturer med lav reflektivitet. + Udforsk yderligere

2D-materiale i tre dimensioner