Silikon hideungfotodetektorcatetan: efisiensi kuantum éksternal dugi ka 132%
Numutkeun laporan média, para panalungtik di Universitas Aalto parantos ngembangkeun alat optoelektronik kalayan efisiensi kuantum éksternal dugi ka 132%. Prestasi anu teu disangka-sangka ieu kahontal ku cara nganggo silikon hideung nanostruktur, anu tiasa janten terobosan utama pikeun sél surya sareng anu sanésna.potodetéktorUpami alat fotovoltaik hipotetis ngagaduhan efisiensi kuantum éksternal 100 persén, éta hartosna unggal foton anu nabrak éta ngahasilkeun éléktron, anu dikumpulkeun salaku listrik ngalangkungan sirkuit.
Sareng alat énggal ieu henteu ngan ukur ngahontal efisiensi 100 persén, tapi langkung ti 100 persén. 132% hartosna rata-rata 1,32 éléktron per foton. Alat ieu nganggo silikon hideung salaku bahan aktif sareng gaduh nanostruktur kerucut sareng kolom anu tiasa nyerep sinar ultraviolét.
Tangtosna anjeun moal tiasa nyiptakeun 0,32 éléktron tambahan tina hawa ipis, sabab fisika nyebatkeun yén énergi teu tiasa diciptakeun tina hawa ipis, janten ti mana asalna éléktron tambahan ieu?
Sadayana gumantung kana prinsip kerja umum bahan fotovoltaik. Nalika foton tina cahaya datang nabrak zat aktif, biasana silikon, éta bakal ngalungkeun éléktron tina salah sahiji atom. Tapi dina sababaraha kasus, foton énergi tinggi tiasa ngalungkeun dua éléktron tanpa ngalanggar hukum fisika.
Teu aya ragu yén ngamangpaatkeun fénoména ieu tiasa ngabantosan pisan dina ningkatkeun desain sél surya. Dina seueur bahan optoéléktronik, efisiensi leungit dina sababaraha cara, kalebet nalika foton dipantulkeun tina alat atanapi éléktron ngahiji deui sareng "liang" anu tinggaleun dina atom sateuacan dikumpulkeun ku sirkuit.
Tapi tim Aalto nyarios yén aranjeunna parantos ngaleungitkeun halangan éta sacara ageung. Silikon hideung nyerep langkung seueur foton tibatan bahan sanés, sareng nanostruktur anu meruncing sareng kolom ngirangan rekombinasi éléktron dina permukaan bahan.
Sacara umum, kamajuan ieu parantos ngamungkinkeun efisiensi kuantum éksternal alat éta ngahontal 130%. Hasil tim éta malah parantos diverifikasi sacara mandiri ku Institut Metrologi nasional Jerman, PTB (Institut Fisika Féderal Jerman).
Numutkeun para panalungtik, efisiensi rékaman ieu tiasa ningkatkeun kinerja dasar-dasarna tina sagala rupa fotodetektor, kalebet sél surya sareng sénsor cahaya sanésna, sareng detektor énggal ieu parantos dianggo sacara komersil.
Waktos posting: 31 Juli 2023