Қара кремнийфотодетекторрекорд: сыртқы кванттық тиімділік 132% дейін
Бұқаралық ақпарат құралдарының хабарлауынша, Аальто университетінің зерттеушілері сыртқы кванттық тиімділігі 132%-ға дейін жететін оптоэлектронды құрылғы жасап шығарды.Бұл екіталай жетістікке наноқұрылымды қара кремнийді қолдану арқылы қол жеткізілді, ол күн батареялары мен басқа да құрылғылар үшін үлкен серпіліс болуы мүмкін.фотодетекторлар.Егер гипотетикалық фотоэлектрлік құрылғының сыртқы кванттық тиімділігі 100 пайыз болса, бұл оған түскен әрбір фотон тізбек арқылы электр тогы ретінде жиналатын электрон шығарады дегенді білдіреді.
Және бұл жаңа құрылғы 100 пайыздық тиімділікке қол жеткізіп қана қоймай, 100 пайыздан асады.132% фотонға орта есеппен 1,32 электронды білдіреді.Ол белсенді материал ретінде қара кремнийді пайдаланады және ультракүлгін сәулелерді сіңіре алатын конусы және бағаналы наноқұрылымы бар.
Жұқа ауадан 0,32 қосымша электрон жасай алмайтыныңыз анық, физика жұқа ауадан энергияны жасауға болмайды дейді, сонда бұл қосымша электрондар қайдан пайда болады?
Мұның бәрі фотоэлектрлік материалдардың жалпы жұмыс принципіне байланысты.Түскен жарықтың фотоны белсенді затқа, әдетте кремнийге түскенде, ол атомдардың бірінен электронды шығарып жібереді.Бірақ кейбір жағдайларда жоғары энергиялы фотон физика заңдарын бұзбай екі электронды сөндіруі мүмкін.
Бұл құбылысты пайдалану күн батареяларының дизайнын жақсартуға өте пайдалы болатыны сөзсіз.Көптеген оптоэлектрондық материалдарда тиімділік бірнеше жолдармен жоғалады, соның ішінде фотондар құрылғыдан шағылғанда немесе электрондар тізбекте жиналмас бұрын атомдарда қалған «саңылаулармен» қайта біріктірілгенде.
Бірақ Аальто командасы бұл кедергілерді айтарлықтай жойғанын айтады.Қара кремний басқа материалдарға қарағанда фотонды көбірек сіңіреді, ал конустық және бағаналы наноқұрылымдар материал бетіндегі электрондардың рекомбинациясын азайтады.
Жалпы алғанда, бұл жетістіктер құрылғының сыртқы кванттық тиімділігін 130%-ға жеткізуге мүмкіндік берді.Команданың нәтижелерін тіпті Германияның ұлттық метрология институты, PTB (Германия Федералдық физика институты) тәуелсіз түрде тексерді.
Зерттеушілердің пікірінше, бұл рекордтық тиімділік кез келген фотодетектордың, соның ішінде күн батареялары мен басқа да жарық сенсорларының жұмысын жақсартуы мүмкін және жаңа детектор қазірдің өзінде коммерциялық мақсатта қолданылуда.
Жіберу уақыты: 31 шілде 2023 ж