這一過濾器包含金屬納米薄片,用精確間距的光柵作為諧振器,可捕捉和反射特定顏色的光,光的顏色取決于縫隙間距大小。
反光光伏彩色濾光設備,基本上都是彩色太陽能電池板,可以用作集能屏幕像素。它們可以提高顯示屏的效率,制成裝飾太陽能電池板,或節(jié)能廣告牌。來源:密歇根大學
有一種新的屏幕像素,可兼做太陽能電池,提高手機和電子閱讀器能效。這項技術也有望用于更大的顯示屏,制備集能廣告牌或裝飾性太陽能電池板。
郭杰(Jay Guo)是密歇根大學(University of Michigan)電氣工程和計算機科學系教授,他開發(fā)出這種反射性光電彩色濾光裝置,可以把吸收的光轉(zhuǎn)換為電。這項研究剛剛發(fā)表在最新一期的印刷版《美國化學學會納米》(ACS Nano)雜志上。
傳統(tǒng)液晶顯示器,實際上只有不到8%的背光到達觀眾眼睛。其余的被彩色濾光片(color filters)和偏光片(polarizers)吸收,郭杰說。
“被吸收的這些光線完全浪費了,”他說。“它變成熱。你能感覺到,只要你把手靠近監(jiān)視器就行。為什么不嘗試利用這一能量?”
彩色太陽能電池可以提高顯示屏效率。來源:密歇根大學
彩色太陽能電池可以使顯示屏效率更高。來源:密歇根大學
這正是他所做的。郭杰的新過濾器,可以轉(zhuǎn)換為電的約占2%的光線,否則這些光線就會浪費。他說,在小型電子產(chǎn)品中,這會增加一個顯著的數(shù)量。
研究人員創(chuàng)造了這種新的過濾器,他們把有機半導體太陽能電池添加到精致的超薄彩色濾光片上,類似郭杰實驗室一年多前所做的。這一過濾器包含金屬納米薄片,用精確間距光柵作為諧振器,可捕捉和反射特定顏色的光。顏色取決于縫隙間距大小。
用精確間距光柵作為諧振器,可捕捉和反射特定顏色的光,顏色取決于縫隙間距大小。來源:密執(zhí)安大學
因為只有200納米厚,這種新的過濾器薄了100倍,這是對比傳統(tǒng)的著色劑為基礎的過濾器而言,這一特色功能會很有吸引力,未來可用于超薄彩色顯示裝置。
他們論文的標題是:《光子顏色過濾器集成有機太陽能電池進行能量收集》(Photonic Color Filters Integrated with Organic Solar Cells for Energy Harvesting)。大學正在申請專利,保護這一知識產(chǎn)權。
更多信息:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn201767e