
林雪平大学博士后张锐(Rui Zhang)是发表在《自然光子学》(Nature Photonics)上的这篇文章的主要作者之一。
有机太阳能电池中使用的材料也可以用作电子产品中的光传感器。Linköping大学的研究人员展示了这一点,他们开发了一种能够检测圆偏振红光的传感器。他们的研究成果发表在《自然光子学》上,为更可靠的自动驾驶汽车和其他夜视很重要的用途铺平了道路。
一些翅膀闪闪发光的甲虫、萤火虫幼虫和五颜六色的螳螂虾反射一种特殊的光,称为圆偏振光。这是由于它们外壳中的微观结构以特定的方式反射电磁光波。
环形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。这是因为环形偏振光携带大量信息,因为光束周围的电磁场要么向右,要么向左旋转。
循环检测偏振光,你需要一种能感知螺旋扭曲方向的材料。目前,除了近红外区域外,有一些材料可以在几乎整个可见光谱中检测和解码圆偏振光。林雪平大学的研究人员现已开发出一种通常用于有机太阳能电池的材料,用于捕捉这些特殊的光束。
冯高表示:“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项挑战。但由于太阳能电池中常用材料的进一步开发,我们现在可以检测整个可见光光谱中的圆形偏振光。”,林雪平大学物理、化学和生物系教授。
这一发现为夜视至关重要的技术解决方案,例如在自动驾驶汽车中。该材料重量轻,制造工艺简单,适合用于小型廉价传感器。
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,或者具有不同的结构,然后该材料称为非富勒烯。目前研究中使用的材料是非富勒烯,这在太阳能电池以及光传感器等其他用途中是一个优势。
这种材料的能力感知圆偏振光是由于其手性,也就是分子与光的相互作用方式。分子中的手性最容易用一双手来解释。你的右手和左手构造相同,但都是彼此的镜像,因此功能有所不同。由于手性,各种分子都能感应到电磁辐射是向右螺旋还是向左螺旋。
IFM博士后研究员李万表示:“下一步是将这些试验扩大到包括几种不同的材料,并研究分子和光在其中的相互作用。这样,我们希望能够提高有效性。”。
IFM博士后研究员Rui Zhang补充道:
“分子之间的堆积控制可能非常重要,”
该研究得到了克努特和爱丽丝·沃伦伯格基金会、瑞典政府功能材料材料科学研究领域、林雪平大学AFM以及瑞典战略研究基金会的资助。
文章: 基于非富勒烯受体混合物的近红外圆偏振光检测; Li Wan、Rui Zhang、Eunkyung Cho、Hongxiang Li、Veaceslav Coropceanu、Jean-Luc Brédas和Feng Gao;自然光子学17(2023年),6月8日在线发布。数字对象标识码:10.1038/s41566-023-01230-z
联系人:冯高教授,feng.gao@liu.se, +4613286882
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