1、科学家发现光的新性质：类似于固体材料的电子一组科学家最近发现了一种全新的光与物质相互作用方式，这一发现可能推动发光二极管、高效太阳能发电系统和半导体激光器等技术的进步。美国物理学家阿瑟·康普顿（Arthur Compton）在1923年发现，伽马光子能与自由电子或束缚电子发生强烈的相互作用，获得足够的动量，这证实了光既可以表现为波，也可以表现为粒子。最近，美国加州大学欧文分校的化学家与俄罗斯喀山联邦大学的科学家共同发现，当光子被限制在纳米级的硅空间中时，它们可以获得显著的动量。他们在《硅玻璃中的光子动量使能电子拉曼散射》（Photon-Momentum-Enabled Electronic Raman Scattering in Silicon Glass）一文中讨论了研究的细节。尽管硅本身不发光，但在可见光照射下，多孔纳米结构的硅能产生可探测的光。多年来，虽然专家们已经意识到这种可能性，但光的确切来源还未完全解释。研究小组通过电子拉曼散射发现了无序硅中的光子动量。与传统的振动拉曼散射不同，电子拉曼散射涉及电子的不同初始态和最终态。这种现象之前仅在金属中被观察到。拉曼散射（Raman scattering）也称拉曼效应， 1928年由印度物理学家拉曼发现，指光波在被散射后频率发生变化的现象。2、半球形太阳能电池大幅提升光能利用效率在可持续能源解决方案的研发中，开发更高效的太阳能电池是关键。相较于传统的硅基电池，有机光伏电池以其灵活性和较低的生产成本成为一个吸引人的选择。尽管如此，提升其性能仍是一大挑战。土耳其阿卜杜拉·居尔大学（Abdullah Gül University，AGU）的一项最新研究通过重新设计有机光伏电池的结构，采用半球形的外壳形态，大幅提升了光吸收和角度覆盖的效率。据《能源光子学杂志》（Journal of Photonics for Energy）报道，这种创新配置旨在最大化光吸收和角度覆盖，预计将重新定义可再生能源技术的未来。研究团队利用三维有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）技术，细致探测了半球形壳状活性层内的吸收光谱，精确模拟了光与细胞结构及材料的交互作用。有限元分析是解决复杂工程问题的有效手段，通过将结构细分为易于管理的小单元，允许模拟分析结构在各种条件下的行为，如不同的光波长和入射角。这一创新的有限元分析显示，在横向电（TE）偏振光照射下，半球形外壳结构的光吸收比平面结构提高了66%。在横磁偏振光下，光吸收同样显著提高了36%。除了卓越的吸收效率外，半球形外壳结构还提供了广泛的角度覆盖，TE偏振角度达81度，TM偏振角度达82度。这种设计的适应性特别适合需要灵活光捕捉的应用场景，例如可穿戴电子设备。
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