基于等离激元微纳结构的宽带光吸收体设计文献综述

 2023-05-19 08:49:19

文献综述

文 献 综 述1. 前言太阳能转换是新能源领域的重要科学前沿. 人类利用太阳能的形式很多, 目前光电转换和光热转换在太阳能利用方面有着比较重要的地位。

在太阳能的诸多利用形式中, 太阳能光热转换是最古老、最直接、最普遍的利用方式, 可以将大量可用的太阳能转化为热能的太阳能光热转换技术由于其转换效率高,结构简单以及醒目的储能优势,在过去的几十年中得到了广泛的研究。

它具有各种各样的实际应用,例如太阳能加热,太阳能热电站,太阳能光伏,太阳能海水淡化等等。

光热转换是指通过使用光热转换材料所特制的太阳光采集面,将辐射到其上面的太阳能尽可能的吸收采集,并转化为热能。

不过,由于太阳能到达地球分散且不连续,如何有效地采集太阳能并将其转化为足以提供人们使用的热能是一个重要的问题。

基于天然窄带吸收体的太阳能光热转换的效率往往不高, 人们对太阳能的热利用还远远不够,因此,宽带光吸收体在光热转换中变得尤为重要。

等离激元材料在受到电磁波照射时,会引起材料表面自由电子的剧烈振动,从而形成局域等离激元共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR),进而引起剧烈的散射远场和光学吸收,并且在纳米晶体附近产生强烈的近场分布, 是光热转换的理想材料之一。

2. 表面等离激元2.1表面等离激元简介表面等离激元属于纳米科技领域,因其优良的光学表现,人们对这方面的研究给予了很多关注,它具有光在特定波段吸收的特点,吸收峰位置可以调控,并且电磁场会在界面处增强,这些特殊的物理性质,可以应用于生物医学、光开关器件、光逻辑运算、信息存储和传感器等方面。

对于局域表面等离激元模式,当金属纳米结构中的自由电子通过电磁辐射等方式被激发时,产生限制在纳米结构中的集体电子振荡。

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