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技術(shù)挑戰(zhàn)與未來(lái)前景

研究人員更看好第二種方案。光電子的方法雖然還很新，但根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，隨著等離子學(xué)、微電子學(xué)、新材料和納米制造方面的進(jìn)步，還是可行的。論文中還指出了今后研究中面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和未來(lái)前景。

“人們研究紅外二極管至少已有50年了，還沒(méi)有大的進(jìn)步。最近在納米制造方面取得了一些進(jìn)展，讓人們能制造更好的、可升級(jí)而且可再生的納米材料。”伯恩斯說(shuō)，但即使用現(xiàn)在最好的紅外二極管，還是有問(wèn)題?！耙粋€(gè)單回路中流過(guò)的電量越多，當(dāng)你從紅外輻射中收集能量時(shí)，電壓就會(huì)相對(duì)越低。這也意味著，要制造高效的紅外二極管非常困難?！?/p>

包括伯恩斯在內(nèi)的工程師和物理學(xué)家，已經(jīng)在設(shè)想能在低電壓下工作的新型二極管，比如隧道二極管和彈道二極管。另一種方法是增加電路元件的阻抗，以此將電壓提高到更可行的水平。

伯恩斯還指出，速度是另一項(xiàng)挑戰(zhàn)。“在處理電壓和阻抗問(wèn)題的同時(shí)，我們還要滿(mǎn)足速度要求。目前只有一種篩選出來(lái)的二極管，能在一秒鐘交替開(kāi)關(guān)30萬(wàn)億次，這是紅外信號(hào)所需要的頻率?！?/p>

研究人員在論文中指出：“今天的技術(shù)還不足以制造有效且成本劃算的光電輻射能收集器，但我們描述了一些可能在今后達(dá)到這一目標(biāo)的方式。我們希望能開(kāi)拓這個(gè)前沿領(lǐng)域，在可再生能源方面發(fā)揮輻射能收集器的作用?！?/p>