Қара кремнийфотодетекторЖазба: сыртқы кванттық тиімділігі 132% дейін
БАҚ-тың хабарлауынша, Aalto университетіндегі зерттеушілер сыртқы центрлік тиімділігі 132% -ға дейін оптоэлектрондық құрылғыны жасады. Бұл екіталай ерлікке наноқұрылымды қара кремнийді қолдану арқылы қол жеткізілді, бұл күн батареялары үшін және басқалар үшін үлкен серпіліс болуы мүмкінфотодетекторлар. Егер гипотетикалық фотоэлектрлік құрылғыда 100 пайыздың сыртқы кванттық тиімділігі болса, бұл оның әр фотоны электронды шығаратын, ол электронды тізбек арқылы жиналған электронды шығарады дегенді білдіреді.
Бұл жаңа құрылғы 100 пайыздық тиімділікке қол жеткізіп қана қоймай, 100 пайыздан асады. 132% бір фотон үшін орташа есеппен 1.32 электронды құрайды. Ол қара кремнийді белсенді материал ретінде пайдаланады және ультракүлгін сәулені сіңіре алатын конус және бағаналы наноқұрылымы бар.
Жұқа ауадан 0.32 қосымша электронды құра алмайтыныңыз анық, олардан бастап, физика энергияның жұқа аудан тыс болуы мүмкін дейді, сондықтан бұл қосымша электрондар қайдан пайда болады?
Мұның бәрі фотоэлектрлік материалдардың жалпы жұмыс принципіне түседі. Оқиғаның фотоны белсенді затқа, әдетте кремнийді ұрған кезде, ол атомдардың бірінен тыс электронды қағып алады. Бірақ кейбір жағдайларда, жоғары қуатты фотон физика заңдарын бұзбай екі электронды қағып алады.
Бұл құбылысты қолдану күн батареяларының дизайнын жақсартуда өте пайдалы болуы мүмкін екендігінде күмән жоқ. Көптеген оптоэлектрондық материалдарда тиімділік бірқатар жолдарда жоғалады, оның ішінде фотондар тізбекпен жиналғанға дейін атомдарда қалған «тесіктер» бар құрылғыдан немесе электрондар рекомбині көрсетілген кезде жоғалады.
Бірақ Аалто командасы көбінесе бұл кедергілерді алып тастағанын айтады. Қара кремний басқа материалдардан гөрі көбірек фотондарды сіңіреді, ал бұралған және бағаналық наноқұрылымдар материал бетіне электронды рекомбинацияны азайтады.
Жалпы, бұл аванстар құрылғының сыртқы кванттық тиімділігіне 130% жетуге мүмкіндік берді. Команданың нәтижелері тіпті Германияның Ұлттық метрология институты, PTB (неміс федералды физика федералды институты) дербес расталған.
Зерттеушілердің айтуынша, бұл рекордтық тиімділік негізінен кез-келген фотодторлардың, соның ішінде күн батареялары мен басқа жарық датчиктерінің жұмысын жақсартуы мүмкін және жаңа детектор коммерциялық тұрғыдан пайдаланылуда.
POST TIME: JUL-31-2023