Ֆիզիկական կազմակերպության ցանցի տվյալներով՝ ֆինն հետազոտողները մշակել են սև սիլիցիումային լուսադետեկտոր՝ 130% արտաքին քվանտային արդյունավետությամբ, ինչը առաջին դեպքն է, երբ ֆոտովոլտային սարքերի արդյունավետությունը գերազանցում է 100% տեսական սահմանը, ինչը, ինչպես սպասվում է, զգալիորեն կբարելավի ֆոտոէլեկտրական դետեկտորների արդյունավետությունը, և այս սարքերը լայնորեն կիրառվում են մեքենաներում, բջջային հեռախոսներում, խելացի ժամացույցներում և բժշկական սարքավորումներում։
Ֆոտոդետեկտորը սենսոր է, որը կարող է չափել լույսը կամ այլ էլեկտրամագնիսական էներգիան, ֆոտոնները վերածել էլեկտրական հոսանքի, և կլանված ֆոտոնները ձևավորել էլեկտրոն-անցք զույգեր: Ֆոտոդետեկտորը ներառում է ֆոտոդիոդ, ֆոտոտրանզիստոր և այլն: Քվանտային արդյունավետությունը օգտագործվում է սարքի, օրինակ՝ ֆոտոդետեկտորի, կողմից էլեկտրոն-անցք զույգի մեջ ընդունված ֆոտոնների տոկոսը սահմանելու համար, այսինքն՝ քվանտային արդյունավետությունը հավասար է ֆոտոգեներացված էլեկտրոնների քանակի և ընկնող ֆոտոնների քանակի հարաբերակցությանը:
Երբ միջադեպային ֆոտոնը էլեկտրոն է առաջացնում արտաքին շղթայում, սարքի արտաքին քվանտային արդյունավետությունը 100% է (նախկինում համարվում էր տեսական սահմանը): Վերջին ուսումնասիրության մեջ սև սիլիցիումային լուսադետեկտորն ուներ մինչև 130 տոկոս արդյունավետություն, ինչը նշանակում է, որ մեկ միջադեպային ֆոտոնը առաջացնում է մոտ 1.3 էլեկտրոն:
Աալտոյի համալսարանի հետազոտողների խոսքով՝ այս խոշոր առաջընթացի գաղտնի զենքը սև սիլիցիումային լուսադետեկտորի եզակի նանոկառուցվածքում տեղի ունեցող լիցքակիր-բազմապատկման գործընթացն է, որը ակտիվանում է բարձր էներգիայի ֆոտոնների կողմից: Նախկինում գիտնականները չէին կարողացել դիտարկել այս երևույթը իրական սարքերում, քանի որ էլեկտրական և օպտիկական կորուստների առկայությունը նվազեցնում էր հավաքված էլեկտրոնների քանակը: «Մեր նանոկառուցվածքային սարքերը չունեն ռեկոմբինացիա և անդրադարձման կորուստ, ուստի մենք կարող ենք հավաքել բոլոր բազմապատկված լիցքակիրները», - բացատրեց ուսումնասիրության ղեկավար պրոֆեսոր Հերա Սևերնը:
Այս արդյունավետությունը ստուգվել է Գերմանիայի ազգային չափագիտության ընկերության (PTB) ֆիզիկական տեխնոլոգիայի ինստիտուտի կողմից, որը Եվրոպայի ամենաճշգրիտ և հուսալի չափման ծառայությունն է։
Հետազոտողները նշում են, որ այս ռեկորդային արդյունավետությունը նշանակում է, որ գիտնականները կարող են զգալիորեն բարելավել ֆոտոէլեկտրական հայտնաբերման սարքերի աշխատանքը։
«Մեր դետեկտորները մեծ հետաքրքրություն են առաջացրել, հատկապես կենսատեխնոլոգիայի և արդյունաբերական գործընթացների մոնիթորինգի ոլորտներում», - ասաց դոկտոր Միկկո Ջունտունան, Ալտոյի համալսարանին պատկանող ElfysInc ընկերության գործադիր տնօրենը: Հաղորդվում է, որ նրանք սկսել են արտադրել նման դետեկտորներ առևտրային օգտագործման համար:
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-11-2023