【導(dǎo)讀】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)我們?nèi)粘Ｉ钪械乃{(lán)光光盤中的納米結(jié)構(gòu)暗藏玄機(jī)，這種結(jié)構(gòu)具有很好的光線吸收能力，如果使用這種材料制作太陽能板，其效率可提升22%！這簡直就是爆炸性新聞。讓我們一起隨科學(xué)家去看看這種低成本且高吸收效率的太陽能板。
和CD及DVD一樣，藍(lán)光光盤也擁有三層結(jié)構(gòu)，包括上下兩側(cè)塑料，以及中間的存儲(chǔ)媒介。光盤中的數(shù)據(jù)就是以一系列凹陷(大約75納米長的小凹槽)的形式存儲(chǔ)在這一層介質(zhì)當(dāng)中的。想要讀取數(shù)據(jù)，需要使用激光照射存儲(chǔ)介質(zhì)，隨后激光會(huì)回彈到傳感器當(dāng)中。根據(jù)凹陷的不同，激光反射的方式也會(huì)有所不同，這樣便實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取。
在藍(lán)光光盤上，二進(jìn)制數(shù)據(jù)并非是直接燒錄在光盤上，而是需要另外進(jìn)行壓縮和添加錯(cuò)誤控制代碼，這樣一來，即便光盤上有小的劃痕，也依然不會(huì)影響數(shù)據(jù)的讀取。因?yàn)殄e(cuò)誤控制代碼每幾個(gè)字節(jié)都要添加一次，整個(gè)光盤因此便被準(zhǔn)隨機(jī)的凹陷和凸起所覆蓋，它們每隔150-525納米便有一個(gè)循環(huán)圖案——這也就是光盤上會(huì)出現(xiàn)彩虹光的原因。
研究人員發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光光盤的這兩種特性——準(zhǔn)隨即圖案，每150-525納米的重復(fù)——非常適合用來捕捉可見光和近紅外光譜當(dāng)中的光子。目前的太陽能電池之所以不夠效率，是因?yàn)樵S多光子會(huì)被反射出面板，而不是被轉(zhuǎn)化成電子。
為了制作這種新型的太陽能板，西北大學(xué)的研究人員購買了一份藍(lán)光光盤，去掉了頂部的塑料層，將存儲(chǔ)媒介暴露出來。隨后他們對(duì)光盤上的準(zhǔn)隨機(jī)圖案進(jìn)行了制模，并使用該模具制作出了擁有相同圖案的光伏電池。
用藍(lán)光光盤制作的太陽能板能效可提升22%
經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)這種太陽能板的吸收效率大約是40%，對(duì)比普通太陽能板提升了約22%。從圖中可以看出，納米結(jié)構(gòu)在整個(gè)400-700納米波長范圍內(nèi)提升了太陽能板的吸收和效率。對(duì)藍(lán)光光盤進(jìn)行制模非常簡單，成本也很低，但是在未來，這種準(zhǔn)隨機(jī)納米圖案將可以直接被生產(chǎn)出來，從而省去了中間步驟。
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