Սև սիլիցիումֆոտոդետեկտորռեկորդ՝ արտաքին քվանտային արդյունավետություն մինչև 132%
Ըստ լրատվամիջոցների՝ Ալտոյի համալսարանի հետազոտողները մշակել են օպտոէլեկտրոնային սարք՝ արտաքին քվանտային արդյունավետությամբ մինչև 132%։ Այս անհավանական նվաճումը ձեռք է բերվել նանոկառուցվածքով սև սիլիցիումի օգտագործմամբ, որը կարող է մեծ առաջընթաց լինել արևային բջիջների և այլ բջիջների համար:ֆոտոդետեկտորներ. Եթե հիպոթետիկ ֆոտոգալվանային սարքն ունի 100 տոկոս արտաքին քվանտային արդյունավետություն, դա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր ֆոտոն, որը հարվածում է դրան, արտադրում է էլեկտրոն, որը հավաքվում է որպես էլեկտրականություն շղթայի միջոցով:
Եվ այս նոր սարքը ոչ միայն հասնում է 100 տոկոս արդյունավետության, այլև ավելի քան 100 տոկոսի: 132%-ը նշանակում է միջինը 1,32 էլեկտրոն մեկ ֆոտոնին: Այն օգտագործում է սև սիլիցիում որպես ակտիվ նյութ և ունի կոն և սյունակային նանոկառուցվածք, որը կարող է կլանել ուլտրամանուշակագույն լույսը:
Ակնհայտ է, որ դուք չեք կարող ստեղծել 0,32 լրացուցիչ էլեկտրոն բարակ օդից, ի վերջո, ֆիզիկան ասում է, որ էներգիան չի կարող ստեղծվել բարակ օդից, ուստի որտեղի՞ց են այդ լրացուցիչ էլեկտրոնները:
Ամեն ինչ գալիս է ֆոտովոլտային նյութերի աշխատանքի ընդհանուր սկզբունքին: Երբ ընկնող լույսի ֆոտոնը դիպչում է ակտիվ նյութին, սովորաբար սիլիցիումին, այն ատոմներից մեկից դուրս է հանում էլեկտրոնը: Բայց որոշ դեպքերում բարձր էներգիայի ֆոտոնը կարող է տապալել երկու էլեկտրոն՝ չխախտելով ֆիզիկայի որևէ օրենք:
Կասկածից վեր է, որ այս երևույթի օգտագործումը կարող է շատ օգտակար լինել արևային մարտկոցների դիզայնը բարելավելու համար: Շատ օպտոէլեկտրոնային նյութերում արդյունավետությունը կորցնում է մի շարք ձևերով, այդ թվում, երբ ֆոտոններն արտացոլվում են սարքից կամ էլեկտրոնները վերամիավորվում են ատոմներում մնացած «անցքերի» հետ՝ նախքան շղթայի կողմից հավաքվելը:
Բայց Ալտոյի թիմն ասում է, որ իրենք հիմնականում վերացրել են այդ խոչընդոտները: Սև սիլիցիումը կլանում է ավելի շատ ֆոտոններ, քան մյուս նյութերը, իսկ կոնաձև և սյունակային նանոկառուցվածքները նվազեցնում են էլեկտրոնների վերահամակցումը նյութի մակերեսին:
Ընդհանուր առմամբ, այս առաջընթացները թույլ են տվել սարքի արտաքին քվանտային արդյունավետությունը հասնել 130%-ի: Թիմի արդյունքները նույնիսկ անկախ կերպով ստուգվել են Գերմանիայի չափագիտության ազգային ինստիտուտի՝ PTB-ի (Գերմանական ֆիզիկայի դաշնային ինստիտուտ) կողմից:
Ըստ հետազոտողների, այս ռեկորդային արդյունավետությունը կարող է բարելավել հիմնականում ցանկացած ֆոտոդետեկտորի, ներառյալ արևային բջիջների և լույսի այլ սենսորների աշխատանքը, և նոր դետեկտորն արդեն օգտագործվում է կոմերցիոն ոլորտում:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-31-2023