Was passiert, wenn Telluritglas einem Femtosekundenlaser ausgesetzt wird? Gözden Torun vom Galatea-Labor an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) versuchte in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Tokyo Institute of Technology (TIT), diese Frage in ihrer Dissertationsarbeit zu beantworten, und ihre Entdeckung könnte eines Tages Fenster in Fenster verwandeln Lichtsammel- und Sensorgeräte aus einem einzigen Material. Die Forschung wurde in einer aktuellen Ausgabe von Physical Review Applied veröffentlicht.
Durch den Einsatz eines Femtosekundenlasers zum Ätzen von Halbleitermustern wurde Telluritglas in einen „transparenten“ Lichtenergiekollektor umgewandelt.
Wissenschaftler, die daran interessiert waren, wie sich Atome in Telluritglas neu organisieren, wenn sie schnellen Impulsen hochenergetischer Femtosekundenlaser ausgesetzt werden, stießen auf die Bildung nanoskaliger Kristalle aus Tellur und Telluroxid, beides halbleitende Materialien, die genau an den Stellen in das Glas geätzt wurden, an denen das Glas freigelegt wurde. Für die Wissenschaftler war dies eine gute Idee, da Halbleitermaterialien, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, zur Stromerzeugung führen könnten.
Tellur ist ein Halbleiter, und auf der Grundlage dieser Entdeckung haben wir uns gefragt, ob es möglich ist, dauerhafte Muster auf die Oberfläche von Telluritglas zu schreiben, die bei Lichteinwirkung zuverlässig einen elektrischen Strom induzieren können, und die Antwort war ja“, erklärt Yves Bellouard, Leiter des Galatea-Labors der EPFL. Eine interessante Variante dieser Technik besteht darin, dass für den Prozess keine zusätzlichen Materialien benötigt werden. Alles, was Sie brauchen, ist Telluritglas und ein Femtosekundenlaser, um ein aktives fotoleitfähiges Material zu erzeugen.
Mithilfe von Telluritglas, das von Kollegen am Tokyo Institute of Technology hergestellt wurde, nutzte das Team der École Polytechnique Fédérale de Lausanne sein Fachwissen in der Femtosekundenlasertechnologie, um das Glas zu modifizieren und die Auswirkungen des Lasers zu analysieren. Nachdem Torun ein einfaches Linienmuster auf der Oberfläche eines Stücks Telluritglas mit einem Durchmesser von 1-Zentimetern freigelegt hatte, stellte es fest, dass es bei Einwirkung des ultravioletten und sichtbaren Spektrums einen elektrischen Strom erzeugen konnte, der monatelang anhalten konnte.
Yves Bellois sagte: „Es ist fantastisch, wir nutzen Licht, um Glas in Halbleiter umzuwandeln. Wir wandeln im Grunde Materialien in andere Substanzen um und nähern uns vielleicht dem Traum des Alchemisten.“
