Laser Femtosecond Mengubah Kaca Menjadi Pemanen Energi Cahaya “Transparan”.

Para peneliti menemukan bahwa memaparkan kaca telurit ke sinar laser femtosecond menciptakan nanokristal semikonduktor, membuka kemungkinan mengubah kaca menjadi permukaan penghasil listrik hanya dengan menggunakan cahaya.

Apa yang terjadi jika Anda memaparkan kaca telurit ke sinar laser femtosecond? Itulah pertanyaan yang ingin dijawab oleh Gözden Torun di Galatea Lab, bekerja sama dengan para ilmuwan Tokyo Tech, dalam makalah tesisnya ketika dia membuat penemuan yang suatu hari nanti dapat mengubah jendela menjadi perangkat pemanen dan penginderaan cahaya tunggal. Hasilnya dipublikasikan di PR Diterapkan.

Tertarik pada bagaimana atom-atom dalam kaca telurit akan terorganisasi kembali ketika terkena gelombang cepat sinar laser femtosecond berenergi tinggi, para ilmuwan menemukan pembentukan kristal telurium skala nano dan telurium oksida, keduanya merupakan bahan semikonduktor yang terukir pada kaca, tepatnya di tempat kaca berada. telah terekspos. Itu adalah momen yang sangat berharga bagi para ilmuwan, karena bahan semikonduktor yang terkena sinar matahari dapat menghasilkan pembangkitan listrik.

“Telurium bersifat semikonduktor, berdasarkan temuan ini kami bertanya-tanya apakah mungkin untuk menulis pola tahan lama pada permukaan kaca telurit yang dapat menginduksi listrik ketika terkena cahaya, dan jawabannya adalah ya,” jelas Yves Bellouard yang mengelola Laboratorium Galatea EPFL . “Hal yang menarik dari teknik ini adalah tidak diperlukan bahan tambahan dalam prosesnya. Yang Anda butuhkan hanyalah kaca telurit dan laser femtosecond untuk membuat bahan fotokonduktif aktif.”

Dengan menggunakan kaca telurit yang diproduksi oleh rekan-rekannya di Tokyo Tech, tim EPFL menggunakan keahlian mereka dalam teknologi laser femtosecond untuk memodifikasi kaca dan menganalisis efek laser. Setelah memaparkan pola garis sederhana pada permukaan kaca telurit berdiameter 1 cm, Torun menemukan bahwa kaca tersebut dapat menghasilkan arus ketika terkena sinar UV dan spektrum tampak, dan ini dapat diandalkan selama berbulan-bulan.

“Ini luar biasa, kami secara lokal mengubah kaca menjadi semikonduktor dengan menggunakan cahaya,” kata Yves Bellouard. “Kami pada dasarnya mengubah material menjadi sesuatu yang lain, mungkin mendekati impian sang alkemis!”

Referensi: “Pola fotokonduktif tulis langsung laser Femtosecond pada kaca telurit” oleh Gözden Torun, Anastasia Romashkina, Tetsuo Kishi dan Yves Bellouard, 5 Januari 2024, Tinjauan Fisik Diterapkan.
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.21.014008