利用非辐射能量传递的光学元件

摘要

本文描述一种改良型光电元件，它利用光响应性纳米粒子(106)并利用一非辐射能量传递机制。所述纳米粒子(106)排列在一个腔室或多个腔室(105)的侧壁上，所述腔室从元件表面延伸穿过电子结构并穿透能量传递区域(107)。纳米粒子(106)所排列的空间位置紧邻一能量传递区域(107)，借此，能量通过非接触性偶极-偶极相互作用而以非辐射形式传递给电子结构或通过非接触性偶极-偶极相互作用从所述电子结构传递出去。根据操作模式，元件可通过所述腔室吸收从元件表面接收的光能，然后以非辐射形式传递此能量，或者可以非辐射形式传递能量，接着通过所述腔室向元件表面发射光能。因此，所述元件可应用于发光元件、光电(太阳能)电池、显示器、光探测器、激光器和单光子元件。

主权项

一种光学元件，其具有用于接收光能或用于发送光能的一表面，所述光学元件包含：一电子结构，具有一能量传递区域，其中所述电子结构呈现一与其能量相关联的电子能带间隙；一腔室，从所述元件表面延伸穿过所述电子结构并穿透所述能量传递区域，所述腔室具有一预定的截面形状，并通过一个或多个对应的侧壁从所述元件表面延伸穿过所述电子结构；及，一光响应性粒子，排列在其中一个所述腔室侧壁上，且所排列的空间位置紧邻所述能量传递区域，所述光响应性粒子适于：经由所述腔室吸收从所述元件表面接收的光能，及经由所述腔室向所述元件表面发射光能；及，使用一非辐射能量传递机制与所述能量传递区域传递能量，其中通过非接触性偶极‑偶极相互作用，所述光响应性粒子所吸收的光能经由所述能量传递区域以非辐射形式传递给所述电子结构，或者，其中通过非接触性偶极‑偶极相互作用，经由所述能量传递区域从所述电子结构以非辐射形式传递给所述光响应性粒子的能量被所述光响应性粒子以光能形式发射。