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用于有机太阳能电池的材料也可以用作电子产品中的光传感器。瑞典link?ping大学的研究人员已经证明了这一点，他们开发了一种能够探测圆偏振红光的传感器。他们的研究发表在《自然光子学》杂志上，为更可靠的自动驾驶汽车和其他夜视很重要的应用铺平了道路。
一些有闪亮翅膀的甲虫、萤火虫幼虫和彩色螳螂虾反射一种特殊的光，这种光被称为圆偏振光。这是由于它们外壳中的微观结构以一种特殊的方式反射电磁光波。
圆偏振光也有许多技术用途，如卫星通信、生物成像和其他传感技术。这是因为圆偏振光携带了大量的信息，因为围绕光束的电磁场要么向右要么向左螺旋。
为了检测圆偏振光，你需要一种能感知螺旋扭曲方向的材料。目前有材料可以检测和解码几乎整个可见光谱中的圆偏振光，除了近红外区域。link?ping大学的研究人员现在已经开发出一种通常用于有机太阳能电池的材料来捕捉这些特殊的光束。
“构建能够检测近红外光谱中的圆偏振光的高质量传感器一直是一个挑战。但是由于一种通常用于太阳能电池的材料的进一步发展，我们现在可以在整个可见光谱中检测圆偏振光，”link?ping大学物理、化学和生物(IFM)系教授Feng Gao说。
这一发现为夜视至关重要的技术解决方案铺平了道路，比如自动驾驶汽车。事实上，这种材料重量轻，制造工艺简单，适合用于小型和廉价的传感器。
太阳能电池材料由聚合物(长链碳水化合物)组成，可能具有称为富勒烯的球形分子结构，也可能具有不同的结构，然后称为非富勒烯。目前研究中使用的材料是非富勒烯，它在太阳能电池以及其他用途(如光传感器)中具有优势。
这种材料感知圆偏振光的能力是由于它的手性，也就是分子与光相互作用的方式。分子的手性最容易用双手来解释。你的右手和左手的构造是一样的，但它们是彼此的镜像，因此有一些不同的功能。由于手性，各种分子可以感知电磁辐射是向左还是向右旋转。
“下一步是扩大这些试验，包括几种不同的材料，并研究分子和光如何在其中相互作用。通过这种方式，我们希望能够提高效率，”IFM博士后研究员李万表示。
IFM的博士后研究员张锐补充说:“分子之间的包装控制可能非常重要。”
更多信息:Li Wan等，基于非富勒烯受体共混物的近红外圆偏振光检测，Nature Photonics(2023)。DOI: 10.1038/s41566-023-01230-z
由l提供
inkoping大学
引用:太阳能电池材料可以在黑暗中帮助自动驾驶汽车(2023年，9月28日
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