Սև սիլիցիումլուսադետեկտորռեկորդային՝ արտաքին քվանտային արդյունավետություն մինչև 132%
Ըստ լրատվամիջոցների հաղորդագրությունների, Աալտոյի համալսարանի հետազոտողները մշակել են օպտոէլեկտրոնային սարք՝ մինչև 132% արտաքին քվանտային արդյունավետությամբ։ Այս անհավանական նվաճումը ձեռք է բերվել նանոկառուցվածքային սև սիլիցիումի միջոցով, որը կարող է մեծ առաջընթաց լինել արևային մարտկոցների և այլ համակարգերի համար։ֆոտոդետեկտորներԵթե հիպոթետիկ ֆոտովոլտային սարքը ունի 100 տոկոս արտաքին քվանտային արդյունավետություն, դա նշանակում է, որ դրան հարվածող յուրաքանչյուր ֆոտոն առաջացնում է էլեկտրոն, որը հավաքվում է որպես էլեկտրաէներգիա շղթայի միջոցով։
Եվ այս նոր սարքը ոչ միայն հասնում է 100 տոկոս արդյունավետության, այլև ավելի քան 100 տոկոսի: 132%-ը նշանակում է միջինում 1.32 էլեկտրոն մեկ ֆոտոնի համար: Այն օգտագործում է սև սիլիցիում որպես ակտիվ նյութ և ունի կոնաձև և սյունաձև նանոկառուցվածք, որոնք կարող են կլանել ուլտրամանուշակագույն լույսը:
Ակնհայտ է, որ դուք չեք կարող օդից 0.32 լրացուցիչ էլեկտրոն ստեղծել, ի վերջո, ֆիզիկան ասում է, որ էներգիան չի կարող ստեղծվել օդից, այնպես որ, որտեղի՞ց են գալիս այս լրացուցիչ էլեկտրոնները։
Ամեն ինչ հանգում է ֆոտովոլտային նյութերի ընդհանուր աշխատանքային սկզբունքին։ Երբ միջադեպային լույսի ֆոտոնը հարվածում է ակտիվ նյութի, սովորաբար սիլիցիումի, այն ատոմներից մեկից դուրս է մղում մեկ էլեկտրոն։ Սակայն որոշ դեպքերում բարձր էներգիայի ֆոտոնը կարող է դուրս մղել երկու էլեկտրոն՝ առանց խախտելու ֆիզիկայի որևէ օրենք։
Անկասկած, այս երևույթի օգտագործումը կարող է շատ օգտակար լինել արևային մարտկոցների նախագծման բարելավման գործում: Շատ օպտոէլեկտրոնային նյութերում արդյունավետությունը կորչում է մի շարք ձևերով, այդ թվում՝ երբ ֆոտոնները անդրադարձվում են սարքից կամ էլեկտրոնները վերամիավորվում են ատոմներում մնացած «անցքերի» հետ, նախքան շղթայի կողմից հավաքվելը:
Սակայն Աալտոյի թիմը նշում է, որ նրանք մեծ մասամբ վերացրել են այդ խոչընդոտները: Սև սիլիցիումը կլանում է ավելի շատ ֆոտոններ, քան մյուս նյութերը, իսկ կոնաձև և սյունաձև նանոկառուցվածքները նվազեցնում են էլեկտրոնների վերամիավորումը նյութի մակերեսին:
Ընդհանուր առմամբ, այս առաջընթացները թույլ են տվել սարքի արտաքին քվանտային արդյունավետությունը հասնել 130%-ի: Թիմի արդյունքները նույնիսկ անկախ կերպով ստուգվել են Գերմանիայի ազգային չափագիտության ինստիտուտի՝ PTB-ի (Ֆիզիկայի Գերմանիայի դաշնային ինստիտուտ) կողմից:
Հետազոտողների կարծիքով՝ այս ռեկորդային արդյունավետությունը կարող է բարելավել գրեթե ցանկացած լուսադետեկտորի, այդ թվում՝ արևային մարտկոցների և այլ լույսի սենսորների աշխատանքը, և նոր դետեկտորն արդեն օգտագործվում է առևտրային նպատակներով։
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-31-2023