طراحی نانوسیالات پلاسمونی بر پایه نانوذرات طلا برای استفاده بهینه از انرژی خورشیدی

با توجه به پدیده تشدید پلاسمون سطحی موضعی که روی سطوح نانوذرات فلزی ایجاد می شود، نانوسیالات پلاسمونی، به‌منظور افزایش بهره وری از کلکتورهای حرارتی خورشیدی جذب مستقیم، استفاده شدند. در این کار پژوهشی، خواص نوری نانوسیالات پلاسمونی شامل نانوذرات طلا با شکل ها، اندازه ها، نسبت های ابعادی و غلظت های مختلف، به‌صورت عددی بررسی شدند. نتایج نشان داد که تشدید پلاسمون سطحی موضعی نانومیله ها و نانو بیضی گون های طلا را می توان با تنظیم نسبت ابعاد، بهبود بخشید. همچنین، نانوصفحات طلا نیز پتانسیل بالایی در تبدیل حرارت خورشیدی، از خود نشان دادند. جهت به دست آوردن یک باند جذب پهن در هر دو ناحیه‌ طیف مرئی و مادون قرمز نزدیک، نانوسیال ترکیبی طلا متشکل از 60 از نانومیله ها با نسبت ابعادی 5، 20 نانوبیضی گون ها با نسبت ابعادی 2 و 20 از نانوصفحات با نسبت ابعادی 7، طراحی شدند. حاصل کار با 104 پیشرفت در برداشت انرژی خورشیدی برای نانو سیال ترکیبی طلا در مقایسه با نانوسیال حاوی نانوذرات کروی طلا، همراه بود. این نتیجه در غلظت بسیار کم و اندازه ذرات کوچک نانوسیال ترکیبی به دست آمد که بر ناپایداری نانوسیالات تحت غلظت های بالا، غلبه می کند.