發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 14:05

　　光與物質(zhì)的相互作用是很多物理和化學(xué)過程的基礎(chǔ)。而尋找通用和可信賴的方法來提高材料的光捕獲能力在能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域至關(guān)重要,其中,納米材料的發(fā)展為光控制領(lǐng)域提供了前所未有的機(jī)會(huì),尤其是納米等離子學(xué)。等離子體共振效應(yīng)（LSPR）是在入射光的照射下,金屬表面的導(dǎo)帶電子在電磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生相干振蕩,這些振蕩會(huì)被局域在金屬-電解質(zhì)界面�；诘入x子體共振效應(yīng),等離子材料可以按需設(shè)計(jì),并且具有增強(qiáng)的光收集能力,可用于很多不同的應(yīng)用領(lǐng)域,從光學(xué)超材料超表面、生物檢測(cè)、納米光學(xué)器件到能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換等。然而,金屬等離子體材料不可避免的存在吸收損失,而且材料比較局限,目前使用最多的等離子體材料是金銀銅等金屬材料,其自由電子密度很高(10²⁰-10²³ cm^-3),這也限制了共振頻率主要分布于紫外到近紅外波段。除了貴金屬之外,研究人員已經(jīng)在石墨烯、重?fù)诫s半導(dǎo)體及過渡金屬氧化物和硫化物材料體系中觀測(cè)到相應(yīng)的等離子體共振信號(hào)。相較于貴金屬材料,半導(dǎo)體等離子體材料不僅具備相似的LSPR調(diào)諧性,最關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)在于通過元素?fù)诫s、缺陷控制、相變等手段,他們的... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

目前納米等離子體學(xué)的研究領(lǐng)域[4]

1 緒論可以顯著增強(qiáng)納米晶附近的電場(chǎng)，進(jìn)一步引起一系列新的光與物，如等離子體基元增強(qiáng)光譜學(xué)，諧波產(chǎn)生，光學(xué)納米天線，等離真空 Rabi 裂分，等離子體基元引發(fā)光熱轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換等[6-8]。材料可以通過在合成中調(diào)節(jié)他們的尺寸和形貌來調(diào)控他們的 LSP米晶在這個(gè)方面尤為特出。此外，當(dāng)金屬等離子體材料與其他材的光與物質(zhì)的相互作用會(huì)引起一系列獨(dú)特的光學(xué)和光譜學(xué)現(xiàn)象，場(chǎng)結(jié)合時(shí)也產(chǎn)生了很多新的研究領(lǐng)域，如等離子體激元增強(qiáng)光譜學(xué)、電磁-等離子體學(xué)、等離子耦合和非線性等離子體學(xué)等。金屬在我們?nèi)粘Ｉ钪凶畲蟮臐摿υ谟隍?qū)動(dòng)納米等離子體學(xué)的發(fā)展，在化學(xué)生物檢測(cè)、光熱治療、光生成像等領(lǐng)域具備極大的應(yīng)用潛力離子體激元衰減時(shí)可以產(chǎn)生活化的電子，也被稱為熱電子，可以能轉(zhuǎn)換效率、引發(fā)化學(xué)反應(yīng)等[10]。半導(dǎo)體等離子體材料

圖 1.3 薄膜太陽能電池中等離子體促進(jìn)光吸收模型[26]。Figure 1.3 Plasmonic light-trapping geometries for thin-film solar cells.光伏器件，可以將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，已經(jīng)被認(rèn)為是一種極有潛力的方法來大范圍生產(chǎn)電能，光電轉(zhuǎn)換也是現(xiàn)在人類利用太陽能的熱點(diǎn)，目前全世界的太陽能發(fā)電板總裝量已達(dá) 305 GW 左右，而在 2010 年的時(shí)候，這一數(shù)字還僅為 50 GW。一般來說，光伏器件中吸收材料的厚度需要達(dá)到足夠的厚度以保證


本文編號(hào)：2922170