Svartur sílikon ljósnemi: ytri skammtanýtni allt að 132%

Svartur sílikonljósnemimet: ytri skammtanýtni allt að 132%

Samkvæmt fjölmiðlum hafa vísindamenn við Aalto háskólann þróað sjóntækjabúnað með ytri skammtanýtni allt að 132%. Þetta ólíklega afrek náðist með því að nota nanóskipaðan svartan sílikon, sem gæti orðið mikil bylting fyrir sólarsellur og annað.ljósnemar. Ef ímyndað ljóseindatæki hefur ytri skammtanýtni upp á 100 prósent þýðir það að hver ljóseind ​​sem lendir á því framleiðir rafeind sem er safnað sem rafmagni 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 hverja ljóseind. Það notar svartan sílikon sem virka efnið og hefur keilu og súlulaga nanóbyggingu sem getur tekið í sig útfjólublátt ljós.

Augljóslega er ekki hægt að búa til 0,32 auka rafeindir úr þunnu lofti, eftir allt saman, eðlisfræðin segir að orka sé ekki hægt að búa til úr þunnu lofti, svo hvaðan koma þessar auka rafeindir?

Allt kemur þetta niður á almennri vinnureglu ljósvökvaefna. Þegar ljóseind ​​af innfallsljósinu rekst á virkt efni, venjulega sílikon, slær hún rafeind út úr einu atómanna. En í sumum tilfellum getur háorkuljóseind ​​slegið út tvær rafeindir án þess að brjóta nein eðlisfræðilögmál.

Það er enginn vafi á því að það getur verið mjög gagnlegt að nýta þetta fyrirbæri til að bæta hönnun sólarsella. Í mörgum sjónrænum efnum tapast skilvirkni á ýmsan hátt, þar á meðal þegar ljóseindir endurkastast af tækinu eða rafeindir sameinast aftur „götunum“ sem eru eftir í atómunum áður en þeim er safnað af hringrásinni.

En teymi Aaltos segir að þeir hafi að mestu eytt þessum hindrunum. Svartur sílikon gleypir fleiri ljóseindir en önnur efni og mjókkandi og súlulaga nanóbyggingin dregur úr endursamsetningu rafeinda á yfirborði efnisins.

Á heildina litið hafa þessar framfarir gert ytri skammtanýtni tækisins kleift að ná 130%. Niðurstöður teymisins hafa meira að segja verið sannreyndar óháð af mælifræðistofnun Þýskalands, PTB (Þýska sambands eðlisfræðistofnunin).

Samkvæmt rannsakendum gæti þessi methagkvæmni bætt afköst í grundvallaratriðum hvaða ljósnema sem er, þar með talið sólarsellur og aðra ljósskynjara, og nýi skynjarinn er þegar notaður í atvinnuskyni.