Forvandling af glas til en gennemsigtig lysenergi-høster

Hvad sker der, når du udsætter telluritglas for femtosekund laserlys? Det er det spørgsmål, som Gözden Torun på Galatea Lab ved Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, i samarbejde med Tokyo Tech-forskere, havde til formål at besvare i sit specialearbejde, da hun gjorde den opdagelse, der en dag kan forvandle vinduer til enkeltmateriale, der høster og føler lys. enheder. Resultaterne er offentliggjort i Physical Review Applied .

Forskerne var interesserede i, hvordan atomerne i tellurglasset ville reorganisere sig, når de blev udsat for hurtige pulser af højenergi femtosekundlaserlys, og faldt over dannelsen af ​​nanoskala tellur- og telluroxidkrystaller, begge halvledende materialer ætset ind i glasset, præcis hvor glasset havde været afsløret. Det var eureka-øjeblikket for forskerne, da et halvledende materiale udsat for dagslys kan føre til generering af elektricitet.

"Tellur er halvledende, baseret på dette fund spekulerede vi på, om det ville være muligt at skrive holdbare mønstre på telluritglasoverfladen, som pålideligt kunne inducere elektricitet, når det udsættes for lys, og svaret er ja," forklarer Yves Bellouard, der driver EPFL's Galatea Laboratory . "Et interessant twist til teknikken er, at der ikke er behov for yderligere materialer i processen. Alt du behøver er telluritglas og en femtosekundlaser for at lave et aktivt fotoledende materiale."

Ved at bruge telluritglas produceret af kolleger hos Tokyo Tech, bragte EPFL-teamet deres ekspertise inden for femtosecond laserteknologi til at modificere glasset og analysere effekten af ​​laseren. Efter at have eksponeret et simpelt stregmønster på overfladen af ​​et telluritglas på 1 cm i diameter, fandt Torun ud af, at det kunne generere en strøm, når det udsatte det for UV-lys og det synlige spektrum, og dette, pålideligt i flere måneder.

"Det er fantastisk, vi laver lokalt glas til en halvleder ved hjælp af lys," siger Yves Bellouard. "Vi forvandler i bund og grund materialer til noget andet, måske nærmer vi os alkymistens drøm."

Flere oplysninger: Gözden Torun et al., Femtosekund-laser direkte-skrive fotokonduktive mønstre på telluritglas, Physical Review Applied (2024). DOI:10.1103/PhysRevApplied.21.014008

Journaloplysninger: Fysisk gennemgang anvendt

Leveret af Ecole Polytechnique Federale de Lausanne