Лента TH Статьи о науке и технике


Создана технология для получения энергии из излучения

∴ 126

Создана технология для получения энергии из излучения

Совсем недавно ученые Стэнфордского Университета разработали плазмонное устройство, которое способно преобразовывать энергию падающего излучения в энергию постоянного тока.

По словам ученых, были многократно проделаны попытки замены известных ректеннов и фотогальванических элементов на альтернативные ресурсы. Однако сконструированные образцы плазмонных устройств все же значительно уступают по своей эффективности солнечным элементам преобразования энергии.

Данное устройство отличается простой структурой и легкостью изготовления. Плазмонное устройство действует следующим образом: при попадании на структуру излучения, фотоны поглощают нижние и верхние металлические электроды. В результате появляются так называемые «горячие» электроны. Небольшая часть из них создает ток, преодолевая изоляционный барьер. В действительности, получение постоянного тока возможно лишь в случае если между электродами протекают в разных направлениях неравные фототоки. Для этого толщина одного из электродов должна быть увеличена. Но стоит отметить, что эффективность данного метода невелика, так как число электронов, которые достигают границы раздела диэлектрика и металла, убывает пропорционально увеличению толщины.

Одно из решений данной проблемы было предложено американцами, где схема структуры дополнена призмой, которая возбуждает в электродах поверхностные плазмоны. С помощью данной призмы идеально согласуются векторы волн фотонов с поверхностными плазмонами. Однако на практике чаще всего используется дифракционная решётка, которая наносится на один из задействованных электродов. Если изменить шаг решетки, представляется возможность возбуждения поверхностных плазмонов на различных по своей длине волнах.