Учеными их Стэнфордовского университета было разработано уникальное плазмонное устройство, которое способно генерировать из энергии падающего излучения энергию постоянного тока. Несмотря на всю перспективность технологии, по заявлениям самих ученых, на данном этапе эффективность преобразования энергии уступает эффективности солнечных элементов.
Вместе с тем невысокая эффективность может быть с лихвой компенсирована простотой производственного процесса устройств, который заключается в создании простейшей структуры металл-диэлектрик-металл. При попадании излучения на структуры происходит поглощение фотонов электродами, которое провоцирует появление, так называемых, горячих электронов. Часть таких электронов обладает достаточной энергией для преодоления барьера изоляции, во время которого возникает ток.
Естественно, возникновение постоянного тока возможно лишь только в случае протекания между электродами неравных токов в разных направлениях. Для того, чтобы обеспечить необходимые свойства, увеличивают, тем самым запуская поглощение фотонов. Использование данного метода в значительной степени снижает общую эффективность устройства, ведь с ростом толщины уменьшается и количество электронов, преодолевающих диэлектрический барьер.
Американские специалисты предложили свой вариант решения данной проблеме. Нововведение заключается во внедрении в привычную структуру металл-диэлектрик-металл специальной призмы, которая способствует возбуждению поверхностных плазмонов на электродах. Вместе с тем, ученые отмечают, что гораздо удобнее на практике использовать вместо призмы дифракционную решетку, которую необходимо нанести на один электрод. Меняя шаг такой решетке можно добиться возбуждения поверхностных плазмонов на заданной длине волны.
Когда происходит поглощение выделенных плазмонов на поверхности, резко начинает расти количество горячих электронов, что оказывает ощутимый благоприятный эффект на эффективность устройства. Наиболее действенный вариант, опробованный учеными, подразумевал использование электродов из серебра и излучения с волной 640 нм. Расчеты показали, что эффектность такой компоновки достигла 4.3%.
Тем не менее, данная технология относится скорее к теоретическим, так как все исследования, проводимые учеными, были осуществлены в лабораторных условиях. О том, чтобы в ближайшее время осуществлять промышленное производство подобных устройств не может быть и речи – ученым нужно еще очень много работать.{odnaknopka}