Silikon hideungpotodetektorcatetan: efisiensi kuantum éksternal nepi ka 132%
Numutkeun laporan média, peneliti di Universitas Aalto parantos ngembangkeun alat optoeléktronik kalayan efisiensi kuantum éksternal dugi ka 132%. Prestasi anu teu mungkin ieu dihontal ku ngagunakeun silikon hideung nanostructured, anu tiasa janten terobosan utama pikeun sél surya sareng anu sanés.potodetéktor. Lamun alat photovoltaic hypothetical boga efisiensi kuantum éksternal 100 persen, hartina unggal foton nu pencét éta ngahasilkeun éléktron, nu dikumpulkeun salaku listrik ngaliwatan sirkuit.
Sareng alat anyar ieu henteu ngan ukur ngahontal efisiensi 100 persen, tapi langkung ti 100 persen. 132% hartina rata-rata 1,32 éléktron per foton. Éta ngagunakeun silikon hideung salaku bahan aktip sareng gaduh struktur nano kerucut sareng kolom anu tiasa nyerep sinar ultraviolét.
Jelas anjeun moal tiasa nyiptakeun 0,32 éléktron tambahan tina hawa ipis, saurna fisika nyarios yén énergi henteu tiasa diciptakeun tina hawa ipis, janten ti mana asalna éléktron tambahan ieu?
Éta sadayana turun kana prinsip kerja umum bahan photovoltaic. Nalika hiji foton tina cahaya kajadian pencét zat aktif, biasana silikon, éta knocks hiji éléktron kaluar tina salah sahiji atom. Tapi dina sababaraha kasus, foton énérgi luhur tiasa ngaleungitkeun dua éléktron tanpa ngalanggar hukum fisika.
Teu aya ragu yén ngamangpaatkeun fenomena ieu tiasa pohara mantuan dina ngaronjatkeun desain sél surya. Dina loba bahan optoeléktronik, efisiensi leungit ku sababaraha cara, kaasup nalika foton anu reflected kaluar alat atawa éléktron recombined jeung "liang" ditinggalkeun dina atom saméméh keur dikumpulkeun ku sirkuit.
Tapi tim Aalto nyarios yén aranjeunna parantos ngaleungitkeun halangan-halangan éta. Silikon hideung nyerep langkung seueur foton tibatan bahan-bahan sanés, sareng struktur nano anu tapered sareng columnar ngirangan rékombinasi éléktron dina permukaan bahan.
Gemblengna, kamajuan ieu ngamungkinkeun efisiensi kuantum éksternal alat pikeun ngahontal 130%. Hasil tim bahkan parantos diverifikasi sacara mandiri ku Institut Metrologi nasional Jerman, PTB (Institut Fisika Féderal Jerman).
Numutkeun para panalungtik, efisiensi catetan ieu bisa ngaronjatkeun kinerja dasarna sagala photodetector, kaasup sél surya sarta sensor cahaya lianna, sarta detektor anyar geus dipaké komersil.
waktos pos: Jul-31-2023