Ett elektronmikroskopobservation av porösa kiselprover. En ny artikel undersöker effekten av porös struktur på ljusinfångning. Kredit:SciencePOD
Världen står på randen av en stor ekologisk katastrof och behovet av förnybara energikällor har aldrig varit mer akut. Den kanske viktigaste källan till outnyttjad förnybar energi är, föga överraskande, solen. Det är inte konstigt att mycket av forskningen om förnybar energi fokuserar på solenergi.
En ny artikel publicerad i The European Physical Journal D undersöker förändringar i kiselns porösa struktur för att göra det mindre reflekterande och därmed ett bättre material för solabsorberande teknik. Uppsatsen är författad av Daohan Ge, Zhou Hu, Zhiwei Fang, Chao Ni och Liqiang Zhang från Institute of Intelligent Flexible Mechatronics, Jiangsu University, Kina, och Shining Zhu från National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Kina.
I uppsatsen påpekar författarna att poröst kisel kan användas som ett bra ljusfångande skiktmaterial, vilket effektivt kan minska den optiska reflektionsförmågan och förbättra den optiska applikationseffektiviteten för dess enheter med fokus på den elektrokemiska etsningsmetoden för framställning av poröst kisel eftersom av dess effektivitet och billiga karaktär.
För närvarande är reflektionsförmågan för poröst kisel framställt med elektrokemiska metoder cirka 5 till 10 procent, med den lägsta reflektionsförmågan 4,7 procent för ljus i våglängdsområdet 300 till 1000 nanometer.
Annan forskning har undersökt de ljusfångande egenskaperna hos detta kisel, men där denna studie skiljer sig är det faktum att teamet kopplar denna kvalitet till kislets porösa struktur.
Därför använde teamet finita tidsdomänskillnadsmetoden (FDTD) för att beräkna och jämföra ytreflektiviteten hos porösa kiselstrukturer med olika porstorlekar.
Vad forskarna säger att de upptäckt är att den porösa kiselstrukturen när den förbereds under de optimala korrosionsparametrarna kan uppnå en genomsnittlig reflektivitet så låg som 2,3 procent för ljus i det infallande våglängdsområdet 300 till 1000 nm.
De fann att porstorlekar på 300 till 700 nm kunde uppnå lägre reflektivitet, och tillade att detta visar vägen för design och beredning av framtida porösa kiselstrukturer med låg reflektivitet. + Utforska vidare
