台州学院李志刚Adv. Optical. Mater.: 硅纳米阵列光吸收增强调控

【引言】

近年来，受生物仿生启发，硅基亚波长抗反射结构膜由于具有渐变折射率、良好的全方向、宽波段光吸收等优点，在太阳能电池、光电转换等方面具有重要的应用，成为近年来研究热点之一。但是到目前为止，由于亚波长抗反射膜的特殊结构，无法通过菲涅尔反射定律，建立微结构尺寸同反射光波长、强度的定量关系，其内在机理还需进一步探究，定量关系的缺失，使得该技术无法得到广泛的商业应用。

【成果简介】

台州学院李志刚教授团队和美国特拉华大学魏秉庆教授团队合作，在硅六角柱状纳米抗反射阵列中，国际上首次发现可通过微结构尺寸，定量调控阵列光吸收（或反射）峰位及强度的新效应——双四分之一波长共振效应。基于该效应，不仅可以通过微结构尺寸定量调控光吸收的峰位（见图1），而且还可以通过尺寸间的比例关系定量调控光吸收的强度（见图2）。此外，该阵列在光吸收和抗反射方面还具有良好的角度无关性。该定量关系的发现，将有力的促进亚波长抗反射膜在光电转换、光电探测、光学增透膜等光电器件方面的应用。

【图文导读】

图1 样品形貌结构(a)、尺寸对光吸收峰位调控(b)。

 图2 样品尺寸相关光吸收强度调控(a)，对蜜蜂视网膜光响应的模拟(b)。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adom.201900845

本文由台州学院李志刚团队供稿。

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