ارائه یک نانوساختار پلاسمونیک مبتنی بر نانوآنتن های تنگستن هشت پره برای بهبود طیف جذب در سیستمهای حرارتی خورشیدی

بکارگیری نانوآنتن های پلاسمونیک، بستری انعطاف پذیر برای دستکاری برهم کنش های ماده-نور در مقیاس زیرطول موج فراهم می سازد و دریچه ای جدید برای طراحی انواع ادوات نوری با کارایی بالا باز می کند. در این تحقیق، یک جاذب انرژی خورشیدی پهن باند و مستقل از قطبش نور تابشی بر اساس فلز تنگستن (W) پیشنهاد کرده ایم. این نانوساختار سه لایه، متشکل از یک لایه ضخیم از تنگستن و یک لایه نازک از عایق SiO2 با ضریب شکست بالا است که آرایه ای از نانوآنتن های به شکل ستاره هشت پر از جنس تنگستن بر روی آن لایه نشانی شده است. وجود چندین مد پلاسمونیک با سرعت واپاشی کوچک در ساختار پیشنهادی، باعث شده است که جذب بالاتر از 90 درصد در محدوده طول موج وسیعی از 250 تا 1940 نانومتر فراهم شود. این پهنای باند را می توان با تنظیم ضخامت لایه عایق و ابعاد هندسی نانوآنتن تنظیم کرد. ساختار پیشنهادی مسطح و کم حجم بوده و مشخصه نوری آن در یک محدوده زاویه ای وسیع بدون توجه به قطبش نور تابشی پایدار است. این ویژگی ها باعث می شود که فراسطح پیشنهادی، گزینه ای مناسب برای تبدیل انرژی خورشیدی در سیستم های فوتوولتاییک حرارتی باشد.