Silikon iswedfotodetectorrekord: effiċjenza quantum esterna sa 132%
Skont rapporti tal-midja, riċerkaturi fl-Università ta 'Aalto żviluppaw apparat optoelettroniku b'effiċjenza quantum esterna sa 132%.Din il-proeza improbabbli nkiseb bl-użu ta’ silikon iswed nanostrutturat, li jista’ jkun avvanz kbir għaċ-ċelloli solari u oħrajn.fotodetetturi.Jekk apparat fotovoltajku ipotetiku għandu effiċjenza quantum esterna ta '100 fil-mija, dan ifisser li kull foton li jolqtu jipproduċi elettron, li jinġabar bħala elettriku permezz ta' ċirkwit.
U dan l-apparat ġdid mhux biss jikseb effiċjenza ta '100 fil-mija, iżda aktar minn 100 fil-mija.132% tfisser medja ta '1.32 elettroni għal kull foton.Juża silikon iswed bħala l-materjal attiv u għandu kon u nanostruttura kolonni li jistgħu jassorbu d-dawl ultravjola.
Ovvjament ma tistax toħloq 0.32 elettroni żejda mill-arja rqiqa, wara kollox, il-fiżika tgħid li l-enerġija ma tistax tinħoloq mill-arja rqiqa, allura minn fejn ġejjin dawn l-elettroni żejda?
Kollox jaqa 'għall-prinċipju ġenerali tax-xogħol tal-materjali fotovoltajċi.Meta foton tad-dawl inċidentali jolqot sustanza attiva, normalment is-silikon, iħabbat elettron minn wieħed mill-atomi.Iżda f'xi każijiet, foton ta 'enerġija għolja jista' jelimina żewġ elettroni mingħajr ma jikser l-ebda liġi tal-fiżika.
M'hemm l-ebda dubju li l-użu ta 'dan il-fenomenu jista' jkun ta 'għajnuna kbira fit-titjib tad-disinn taċ-ċelloli solari.F'ħafna materjali optoelettroniċi, l-effiċjenza tintilef f'numru ta 'modi, inkluż meta l-fotoni jiġu riflessi mill-apparat jew l-elettroni jerġgħu jikkombinaw mat- "toqob" li jitħalla fl-atomi qabel ma jinġabru miċ-ċirkwit.
Iżda t-tim ta’ Aalto jgħid li fil-biċċa l-kbira neħħew dawk l-ostakli.Is-silikon iswed jassorbi aktar fotoni minn materjali oħra, u n-nanostrutturi għax-xejn u kolonni jnaqqsu r-rikombinazzjoni tal-elettroni fuq il-wiċċ tal-materjal.
B'mod ġenerali, dawn l-avvanzi ppermettew li l-effiċjenza quantum esterna tal-apparat tilħaq 130%.Ir-riżultati tat-tim saħansitra ġew ivverifikati b'mod indipendenti mill-Istitut tal-Metroloġija nazzjonali tal-Ġermanja, il-PTB (Istitut Federali tal-Fiżika Ġermaniż).
Skont ir-riċerkaturi, din l-effiċjenza rekord tista 'ttejjeb il-prestazzjoni ta' bażikament kwalunkwe fotodetector, inklużi ċelloli solari u sensuri tad-dawl oħra, u d-ditekter il-ġdid diġà qed jintuża kummerċjalment.
Ħin tal-post: Lulju-31-2023