Black Silicon Photodetector skrá: Ytri skammtavirkni upp í 132%

Svartur kísilLjósmyndariUpptaka: Ytri skammtavirkni allt að 132%

Samkvæmt fjölmiðlum hafa vísindamenn við Aalto háskólann þróað optoelectronic tæki með ytri skammtavirkni allt að 132%. Þessi ólíklega árangur náðist með því að nota nanostructured svarta kísil, sem gæti verið mikil bylting fyrir sólarfrumur og aðrarljósnemar. Ef tilgátu ljósmyndatæki er með ytri skammtafræðilegan skilvirkni 100 prósent, þá þýðir það að hvert ljóseind ​​sem lendir í því framleiðir rafeind, sem er safnað sem rafmagn í gegnum hringrás.

Og þetta nýja tæki nær ekki aðeins 100 prósent skilvirkni, heldur meira en 100 prósent. 132% þýðir að meðaltali 1,32 rafeindir á ljóseind. Það notar svart kísil sem virka efnið og hefur keilu og dálka nanostructure sem getur tekið upp útfjólubláa ljós.

Þú getur augljóslega ekki búið til 0,32 auka rafeindir úr lausu lofti, eftir allt saman, segir eðlisfræði að ekki sé hægt að búa til orku úr lausu lofti, svo hvaðan koma þessar auka rafeindir frá?

Það kemur allt niður á almennu vinnureglunni um ljósmyndaefni. Þegar ljóseind ​​af atviksljósinu lendir í virku efni, venjulega kísil, slær það rafeind úr einu af atómunum. En í sumum tilvikum getur háorku ljóseind ​​slegið út tvær rafeindir án þess að brjóta neinar eðlisfræðilögmál.

Það er enginn vafi á því að virkja þetta fyrirbæri getur verið mjög gagnlegt til að bæta hönnun sólarfrumna. Í mörgum optoelectronic efni tapast skilvirkni á ýmsa vegu, þar á meðal þegar ljóseindir endurspeglast af tækinu eða rafeindirnar sameinast „götunum“ sem eftir eru í atómunum áður en þeim er safnað með hringrásinni.

En teymi Aalto segir að þeir hafi að mestu leyti fjarlægt þessar hindranir. Svarta kísill frásogar fleiri ljóseindir en önnur efni og mjókkuðu og súlur nanostructures draga úr rafeindasamsetningu á yfirborði efnisins.

Á heildina litið hafa þessar framfarir gert ytri skammtavirkni tækisins kleift að ná 130%. Niðurstöður liðsins hafa jafnvel verið staðfestar sjálfstætt af National Metology Institute í Þýskalandi, PTB (þýska alríkisstofnun eðlisfræði).

Samkvæmt vísindamönnunum gæti þessi skilvirkni bætt afköst í grundvallaratriðum hvaða ljósnemar sem er, þar með talið sólarfrumur og aðrir ljósskynjarar, og nýi skynjarinn er þegar notaður í atvinnuskyni.