Силикони сиёҳфотодетекторсабт: самаранокии квантии беруна то 132%
Бино ба хабарҳои расонаҳо, муҳаққиқони Донишгоҳи Аалто дастгоҳи оптоэлектрониро таҳия кардаанд, ки самаранокии квантии беруна то 132% аст.Ин муваффақияти эҳтимолӣ бо истифода аз кремнийи сиёҳи наносохтор ба даст омад, ки метавонад як пешрафти бузург барои ҳуҷайраҳои офтобӣ ва ғайра бошад.фотодетекторхо.Агар дастгоҳи гипотетикии фотоэлектрикӣ самаранокии квантии берунии 100 фоиз дошта бошад, ин маънои онро дорад, ки ҳар як фотон, ки ба он зарба мезанад, як электронро ба вуҷуд меорад, ки тавассути як занҷир ҳамчун қувваи барқ ҷамъ карда мешавад.
Ва ин дастгоҳи нав на танҳо 100 фоиз, балки бештар аз 100 фоизро ба даст меорад.132% маънои ба ҳисоби миёна 1,32 электрон ба як фотон дорад.Он кремнийи сиёҳро ҳамчун маводи фаъол истифода мебарад ва дорои конус ва наноструктураи сутунӣ мебошад, ки метавонад нури ултрабунафшро бирӯяд.
Аён аст, ки шумо наметавонед 0,32 электрони изофаро аз ҳавои тунук эҷод кунед, охир, физика мегӯяд, ки энергияро аз ҳавои тунук сохтан мумкин нест, пас ин электронҳои изофӣ аз куҷо пайдо мешаванд?
Ҳама чиз ба принсипи умумии кори маводи фотоэлектрикӣ вобаста аст.Вақте ки фотони рӯшноӣ ба моддаи фаъол, одатан кремний меафтад, он электронро аз яке аз атомҳо берун мекунад.Аммо дар баъзе мавридҳо, фотони энергияи баланд метавонад бидуни вайрон кардани қонунҳои физика ду электронро аз байн барад.
Шубҳае нест, ки истифодаи ин падида метавонад дар такмили тарҳрезии ҳуҷайраҳои офтобӣ хеле муфид бошад.Дар бисёр маводҳои оптоэлектронӣ, самаранокӣ бо як қатор роҳҳо гум мешавад, аз ҷумла вақте ки фотонҳо дар дастгоҳ инъикос мешаванд ё электронҳо бо “сӯрохиҳо”-и дар атомҳо боқимонда пеш аз ҷамъоварӣ аз ҷониби занҷир дубора пайваст мешаванд.
Аммо дастаи Аалто мегӯяд, ки онҳо ин монеаҳоро асосан бартараф кардаанд.Кремнийи сиёҳ нисбат ба дигар маводҳо фотонҳоро бештар аз худ мекунад ва наноструктураи конус ва сутунӣ рекомбинатсияи электронҳоро дар сатҳи мавод коҳиш медиҳад.
Дар маҷмӯъ, ин пешрафтҳо имкон доданд, ки самаранокии квантии берунии дастгоҳ ба 130% мерасад.Натиҷаҳои даста ҳатто аз ҷониби Институти миллии метрологияи Олмон, PTB (Институти федералии физикаи Олмон) мустақилона тасдиқ карда шуданд.
Ба гуфтаи муҳаққиқон, ин самаранокии рекордӣ метавонад кори аслан ҳама гуна фотодетектор, аз ҷумла ҳуҷайраҳои офтобӣ ва дигар сенсорҳои рӯшноиро беҳтар кунад ва детектори нав аллакай дар тиҷорат истифода мешавад.
Вақти фиристодан: июл-31-2023