常见的光热转换材料有哪些？

光热转换材料是指在光照条件下，能够通过自身的光热转换机制将光能转换为热能的一类材料。

目前常见的光热转换材料有:碳基材料、金属基纳米粒子、无机半导体材料等。随着对光热转换材料的深入研究，光热转换能力在不断提高，并且已经应用于海水淡化、蒸气发电、水净化和杀菌系统等多个领域中。

(1) 碳基材料

碳基纳米材料主要包括石墨烯、氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)、和碳纳米管等。由于碳基材料具有较宽的可见光吸收范围，较强的光吸收特性，当它们暴露在光源下时，碳基材料中的电子可以吸收光子的能量，从而使电子处于激发状态，处于激发态的电子是不稳定的，在衰减回基态的过程中会产生光热效应，从而使局部温度升高。有研究表明，相比于传统的炭黑或石墨，具有纳米级尺寸的碳纳米管和石墨烯在界面的反射率更小，对光的吸收性能有明显提升。

(2) 金属基纳米材料

金属纳米材料可以通过局域表面等离子体共振(LSPR)效应吸收光子并将其转化为热能。当金属纳米材料表面的电子吸收光子能量时，就会产生热电子。通过电子之间的散射过程，使热电子将在大量的低能电子之间快速重新分配它们的能量，并建立一个电子温度。然后，能量将通过电子与声子相互作用转移到晶格，导致晶格热化。最后，能量通过声子之间的相互作用从晶格转移到外部环境。由于LSPR 效应与等离子体纳米材料的尺寸和结构有关，因此可以通过改变其尺寸或结构来增强其对近红外光的吸收。近年来，Au 纳米粒子与Ag 纳米粒子由于其强烈的光吸收和光热转换性能，被视为最有潜力的光热转换金属材料。

(3) 无机半导体聚合物

传统的半导体材料能隙较宽，需要吸收能量较高的入射光，如紫外光，才能将电子激发，并在回落至基态过程中放出热量。随着半导体材料研究不断深入，具有窄能隙的黑色半导体材料不断被发现，如黑色的二氧化钛(TiO2)和三氧化二钛(TiO3)等，吸收可见光即可以激发电子放热，大大拓展了半导体材料在光热转换中的应用。

在机器视觉和半导体设备、3D成像和打印、太阳能和光伏发电、生命科学和医疗等产品的研发过程中，我们经常需要一些比较精密的LED光源，目前市场上主要是LED+导光板的简单形状组合，在过去的时代尚能使用，在AI时代，达到光学精度级别的光源才能满足您的需求。

以下是为您推出的一些精密的光学精度的光源系列产品：LumiPro3D

(工业和商业)

具有广阔的景深和高分辨率成像 (NA0.11, f/4.5)，可在455-460nm的尺寸下进行脉冲操作。这款带有伪随机点云网纹可用于立体视觉的强大图案投影仪是满足您3D扫描需求的解决方案。

Lumi3D

(工业和商业)

具有25-32W的紫外线功率。 单个照明器的多光谱输出，可快速断开连接，实现无溢出耦合。专为DLP9000设计, 包装中含有专用驱动器/控制器。

LumiBright

(医药和生命科学，工业和商业)

具有非成像光学器件，可将 LED阵列发出的光线引导至所需的锥角，具有高度均匀的照明。光功率高达 30W / 4000 流明，范围从紫外光到近红外光。

LumiFiber

(医药和生命科学，工业和商业)

具有强而稳定的光功率，是光纤应用的理想选择。 支持最大2mm的光纤束。 高达25W的紫外光至近红外光。专为SMA905连接器或对接连接器而设计。

LumiBlaze

(工业和商业)

定制镜头具有多种波长选择，具有高均匀性和高亮度的特点，适合在光线充足的地方使用。操作模式包括CW、PWM 模式和脉冲模式。

LumiBlazeR

(工业和商业)

具有多个领域可更换的精密标线选项与标准或自定义模式，专为1英寸C型镜头设计，能进行高强度的长距离工作，操作模式包括CW、PWM 模式和脉冲模式。

LumiFlood & LumiLine

(工业和商业)

具有高度均匀的输出、紧凑而坚固的设计适用于紫外线固化和其他可见应用。50x50mm，工作距离为27mm。

LumiPro

(医药和生命科学)

具有可调节焦距和集成滤光片选项。可在一个单元中应用单波长或多波长。可单独寻址的波长。

LumiXP

(微电子与半导体)

具有高均匀性和高功率的特点，可实现快速生产。用于接触式曝光系统。在一个单元内可混合使用各种波长。金属模具可单独寻址。

LumiDL

(微电子和半导体，工业和商业)

具有高辐射功率(>30W)的特点，可从单个照明器输出多波长。具有快速断开的无泄漏接头。DLP9500和DLP7000在DMD上能高均匀度输出。

LumiSpectra

(医药和生命科学，工业和商业)

具有两种不同的选择：透镜和光纤(最大6mm)。 辐射功率输出>0.30mW/(nm-mm2- sr)连续光谱为400nm-990nm，可扩展至 1700nm。

LumiSunTM-50

(太阳能和光伏发电)

具有符合 IEC AAA 级标准且输出光谱可调节的特点。采用多光谱 LED 和用户友好型的前面板 GUI，提供 0.1 至1.5 SUNS 的均匀和稳定的照明。50x50 mm。

LumiSunTM-OEM

(太阳能和光伏发电)

具有0.4 至 1.5 SUNS 的辐照度，适用于光伏电池测试和研究、光化学、生物学以及材料测试。不含汞和臭氧，可用于硅或CdTe光谱的型号。 50x50 mm。

审核编辑：汤梓红