黑色素薄膜作为太阳能光吸收材料的光学研究
材料科学
2026-01-21 v1 应用物理
摘要
本研究调查了从食用植物中提取的优黑色素(eumelanin)水溶液中自组织生长的薄黑色素薄膜的光学和电学性质。黑色素薄膜表现出透明低导电聚合物的特征，具有稳定的时序电学参数。薄膜展现出间接允许光学跃迁，光学带隙E_g = 1.7 eV，声子能量ℏω = 0.185 eV，以及紫外范围内的高吸收系数，这些特征凸显了薄膜作为光伏太阳能转换器中光吸收层的应用潜力。红外线透射光谱分析表明薄膜中含有大量OH基团，表明其亲水性，这可能影响薄膜的电导率。研究还假设sp³与sp²杂化CH_n键的比例影响薄膜的光学和电学性质，且sp²键的更高浓度可能通过增强π电子离域化来提高电导率。
引用
@article{arxiv.2412.07609,
title = {Optical studies of melanin films as a material for solar light absorbers},
author = {T. Obukhova and M. Semenenko and M. Dusheiko and S. Davidenko and Ye. S. Davidenko and S. S. Davidenko and S. Malyuta and S. Shahan and O. S. Pylypchuk and P. Mochuk and M. Voitovych and T. Kuzmenko and A. Sarikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07609},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 7 figures