A través de cálculos avanzados, físicos y matemáticos de la Universidad de Twente descubrieron que una nanoestructura fotónica delgada, similar a un diamante, refleja una gama sorprendentemente amplia de colores de luz, desde todos los ángulos. Esto hace que el material tenga un gran potencial como reflector posterior paramejorar la eficiencia de las células solares o pequeñas fuentes de luz en el chip. Los resultados se publicaron el 26 de abril en la revista de física líder Revisión física B
La eficiencia de las células solares depende de atrapar y absorber la luz y se puede aumentar mediante el uso de un reflector posterior: un espejo detrás del material de la célula solar que refleja la luz que no fue absorbida y la conduce de regreso a la célula solar. El espejo ideal reflejaluz incidente desde cualquier ángulo, conocida como reflectancia omnidireccional, y para todas las frecuencias o colores de luz. Dicha reflectancia omnidireccional para estructuras dieléctricas está asociada con nanoestructuras de cristal fotónico tridimensional que sostienen un llamado intervalo de banda fotónica completo.los investigadores siempre pensaron que tales estructuras tendrían un rango de frecuencia de operación estrecho y su comportamiento omnidireccional nunca se ha demostrado hasta la fecha.
Un equipo interdisciplinario de físicos y matemáticos de la Universidad de Twente ha realizado cálculos avanzados sobre un material muy prometedor desarrollado en el grupo de Sistemas Fotónicos Complejos. "Estudiamos los llamados cristales fotónicos de pila de madera inversa", dice el estudiante de doctorado Devashish ".Estos cristales consisten en una serie de poros ordenados regularmente perforados en dos direcciones perpendiculares en una oblea de dieléctrico como el silicio. La estructura cristalina está inspirada en las piedras preciosas de diamante ".
Los investigadores estudiaron la reflectividad de los cristales de pila de madera inversa cúbicos en forma de diamante mediante cálculos numéricos e interpretaron experimentos recientes. Emplearon el método de elementos finitos para estudiar estos cristales rodeados de espacio libre. "Encontramos que incluso las pilas de madera inversas muy delgadas reflejan fuertementemuchos colores de luz omnidireccionalmente ", dice Devashish." En las pilas de madera inversas, la absorción de luz es insignificante. Esto los convierte en un gran candidato como reflector posterior en las células solares. También esperamos que estos cristales fotónicos con forma de diamante conduzcan achips láser, capas de invisibilidad y dispositivos para confinar la luz en volúmenes extremadamente pequeños "
El equipo
La investigación ha sido realizada por Devashish M.Sc., Dr. Shakeeb Hasan, Prof. Dr. Jaap van der Vegt y Prof. Dr. Willem Vos de la Cátedra de Sistemas Fotónicos Complejos COPS, Instituto MESA + de Nanotecnología, Universidadde Twente, Países Bajos y Matemáticas de Ciencias Computacionales MACS, Instituto MESA + de Nanotecnología, Universidad de Twente, Países Bajos. El proyecto de investigación es apoyado por el Programa Shell-NWO / FOM "Ciencias Computacionales para la Investigación Energética" CSER.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Twente . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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