Ново откритие за улавяне на светлина

Накратко: Изследователи откриха механизъм за стесняване на забранената зона, който позволява на титаниевия диоксид и графеновите квантови точки да абсорбират видимата светлина вместо само ултравиолетова. Това откритие позволява създаването на нови материали за по-ефективни слънчеви батерии и технологии за пречистване на вода чрез слънчева енергия.
img_0074-468x439
Доктор Кин Ли

Изследователи са открили квантово-ограничен, стесняващ забранената зона механизъм. При него UV-абсорбацията на графеновите квантови точки и на наночастици от титаниев диоксид (TiO2) може да се увеличи до диапазона на видимата светлина. Откритие от този вид би довело до дизайна на нов клас смесени материали за оптоелектроника и улавяне на светлина.

Доктор Кин Ли (доцент от Центъра по екологично инженерство и от Центъра по микро- и нанотехнология в Куинсланд) е на мнение, че механизмът може да се приложи в реалния живот при някои видове високо ефективни слънчеви батерии, както и при пречистването на вода чрез слънчева светлина. В тази насока тя споделя: „Където има предостатъчно слънчева светлина, може да се използва този наноматериал, за да улови слънчева енергия за пречистването на вода ” и продължава: „Този механизъм е изключително значим за улавянето на светлина. Но по-важно е, че сме открили лесен начин да превърнем материал, абсорбиращ UV-светлина в такъв, който абсорбира видимата светлина, чрез стесняване на забранената зона.”

Факт е, че 43% от слънчевата енергия принадлежат на видимата светлина, само 5% се падат на UV-светлината. Правени са проучвания с цел подобряване на абсорбацията на видимата светлина от титаниевия диоксид или за развитието на чувствителни към видимата светлина материали като цяло.

Методите, които се използваха досега, обикновено изискват строги условия, за да бъде добит модифициран TiO2, например повишена температура или високо налягане.

Изследователите от Кралското дружество по химия забелязват, че когато частици TiO2 се смесят с графенови квантови точки, получената смес абсорбира видимата светлина по квантово-ограничен, стесняващ забранената зона механизъм. Те описват откритието си в Chemical Communications.

Доктор Кин Ли казва: „Бяхме много развълнувани да открием, че когато два абсорбиращи UV-светлина материала, а именно TiO2 и графенови квантови точки, се смесят, те започват да абсорбират във видимия спектър. По-значимото е, че стесняващият забранената зона механизъм може да бъде настроен спрямо размера на графеновите квантови точки. Нарекохме този феномен „квантово-ограничено стесняване на забранената зона” (quantum-confined bandgap narrowing). Механизъмът би бил приложим към всички полупроводници, когато са свързани с графенови квантови точки. Гъвкавото настройване на забранената зона е извънредно желателно в устройствата, базирани на полупроводници.”

Превод: Надя Иванова, Росица Ташкова

Източник: Университет Грифит

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.