“超長”距離實現(xiàn)光到電流的轉換新型光電探測器也能模仿光合作用

2022-09-08 08:55:25來源：化工儀器網(wǎng) 閱讀量：139 評論

導讀：為了創(chuàng)建基于極化子的光電探測器，研究人員必須設計允許極化子在有機半導體薄膜中長距離傳播的結構。

　　光電探測器是光通信中的關鍵器件，其原理是由輻射引起被照射材料電導率發(fā)生改變，在通信、軍事、醫(yī)療和安全監(jiān)測等領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。例如，在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等；在紅外波段主要用于紅外熱成像、紅外遙感等方面。

　　在許多植物中發(fā)現(xiàn)的光合復合物由一個大的光吸收區(qū)域組成，該區(qū)域將分子激發(fā)態(tài)能量傳遞到反應中心，在那里能量轉化為電荷。極化子將分子激發(fā)態(tài)與光子結合在一起，賦予它類光和類物質的特性，從而實現(xiàn)遠距離能量傳輸和轉換。

　　日前，美國密歇根大學研究人員在《光學》期刊發(fā)表論文稱，他們使用被稱為極化子的獨特準粒子開發(fā)了一種新型高效光電探測器，其靈感來自植物用來將陽光轉化為能量的光合復合物。這種新型光電探測器是首次展示基于極化子的實用光電設備之一。

　　為了創(chuàng)建基于極化子的光電探測器，研究人員必須設計允許極化子在有機半導體薄膜中長距離傳播的結構。此外，他們必須將一個簡單的有機檢測器集成到傳播區(qū)域中，以產(chǎn)生有效的極化子到電荷的轉換。

　　研究人員使用特殊的傅里葉平面顯微鏡來觀察極化子傳播，以便分析新設備。分析結果表明，新的光電探測器在將光轉換為電流方面比硅光電二極管更有效：它能夠從大約0.01平方毫米的區(qū)域收集光，并在0.1毫米的“超長”距離內(nèi)實現(xiàn)光到電流的轉換——這個距離比光合復合物的能量傳遞距離大3個數(shù)量級。

　　至今為止所觀察的大多數(shù)極化子為封閉腔中的靜止準粒子，頂部和底部都有高反射鏡，而新型高效光電探測器揭示了極化子如何在單個鏡子的開放結構中傳播，還允許首次測量入射光子轉換為極化子的效率。該設備將光能的遠程傳輸與電流的遠程轉換相結合，甚至有可能大大提高太陽能電池的發(fā)電效率。

　　(資料來源：科技日報)

　　原標題：“超長”距離實現(xiàn)光到電流的轉換新型光電探測器也能模仿光合作用

上一篇：高精度監(jiān)測電池鉆石量子傳感器讓電動車電量估計更準確

下一篇：加強科學技術普及工作為世界科技強國建設提供強勁支撐

版權與免責聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-興旺寶合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。 2.本網(wǎng)轉載并注明自其它來源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。

我來評論

昵稱驗證碼匿名