
Изследователите ефективно превърнаха телуритно стъкло в събирач на светлинна енергия с помощта на лазерна светлина
Слънчевите клетки и стъклото често са направени от силиций. Въпреки това стъклото съдържа отчасти елемента телур. Оказва се, че този елемент има странно, новооткрито свойство. Ако го подложите на лазерна светлина той започва да се държи като вездесъщ силиконов елемент, а именно фотоволтаичната клетка.
Изследователи от Токийския технологичен институт и Galatea Lab на Швейцарския федерален технологичен институт в Нюшател, осветиха с лазерна светлина телуритно стъкло. Така те създават полупроводников кристал, който генерира ток, когато е изложен на светлина.
Последствията от това откритие се простират до оползотворяването на енергията в бъдеще. Някои видове прозорци могат да се използват като повърхности генериращи енергия, докато сензорите могат безпроблемно да се интегрират в ежедневни предмети.
Какво е телуритното стъкло?
Телуритното стъкло е различно от стъклата на базата на силициев диоксид. Уникалните свойства на Tellurite са повишена прозрачност в средната инфрачервена област и по-висока разтворимост на йони. Тези свойства го правят привлекателен за оптични влакна и усилватели. Приложенията не са нови, но телуритът все пак остава интересен материал за научни изследвания и специални приложения.
Въздействието на лазера
Когато излагат телуритното стъкло на лазер, изследователите откриват, че вътрешната структура е разбита до състояние, което позволява преобразуване на материала в нови фази. Тъй като структура му е реформирана се образуват частици състоящи се от клъстери от атоми на телур. В крайна сметка те прерастват в нанокристали на телур, докато стъклената фаза се разлага.
Използването на лазери за генериране на полупроводникови нанокристали може да има огромно въздействие върху оптичната електрониката. Откритието, че този нов полупроводников материал може да генерира ток, когато е подложен както на UV светлина мотивира изследователите да проучат възможни фотопроводими свойства.
Краен резултат
Това, което прави телуритното стъкло особено интересно е, че крайният продукт на лазерно излагане. Той притежава интересни функционални свойства. Те могат да се използват директно и лесно да бъдат внедрени. Вълнението около това наблюдение предизвика вълна от последващи проучвания, като се има предвид потенциалът за индустриализация.
Докато настоящите изследователски усилия са използвали телуритно стъкло, вероятно същите опити ще бъдат направени и с други форми на стъкло. До този момент не е имало причина непременно да се изследва как лазер влияе на различни видове стъкло. Сега изследванията в тази новооткрита и неочаквана област се оказват абсолютно оправдани.
Индустриални ползи
На фона на вълнението и оптимизма около новото откритие, изследователите смятат, че са наясно с предстоящите предизвикателства. Увеличаването на процеса за индустриални приложения ще изисква съгласувани усилия и допълнителна оптимизация. Простотата и гъвкавостта в процеса на лазерно писане предлага достатъчно възможности за непрекъснато усъвършенстване на техниката.
Независимо от това, перспективата за превръщане на обикновени стъклени повърхности в интерфейс за генериране на електричество с помощта на светлина крие огромен потенциал за бъдещите енергийни технологии.