Samkvæmt samtökum eðlisfræðinga var nýlega greint frá því að finnskir vísindamenn hefðu þróað ljósnema úr svörtu sílikoni með 130% ytri skammtanýtni, sem er í fyrsta skipti sem nýtni sólarorkuvera fer yfir fræðileg mörk 100%, sem búist er við að muni auka nýtni ljósnema til muna, og þessi tæki eru mikið notuð í bílum, farsímum, snjallúrum og lækningatækjum.
Ljósnemi er skynjari sem getur mælt ljós eða aðra rafsegulorku, breytt ljóseindum í rafstraum og frásoguðu ljóseindirnar mynda rafeinda-holu pör. Ljósneminn inniheldur ljósdíóðu og ljóstransistor o.s.frv. Skammtanýtni er notuð til að skilgreina hlutfall ljóseinda sem tæki eins og ljósnemi tekur við í rafeinda-holu par, það er að segja, skammtanýtnin er jöfn fjölda ljósmyndaðra rafeinda deilt með fjölda innfallandi ljóseinda.
Þegar innfallandi ljóseind framleiðir rafeind í ytri rás er ytri skammtafræðileg skilvirkni tækisins 100% (sem áður var talið vera fræðilegt mörk). Í nýjustu rannsókn hafði svarti sílikon ljósneminn allt að 130 prósent skilvirkni, sem þýðir að ein innfallandi ljóseind framleiðir um 1,3 rafeindir.
Samkvæmt vísindamönnum við Aalto-háskóla er leynivopnið á bak við þessa miklu byltingu margföldunarferli hleðslubera sem á sér stað innan einstakrar nanóbyggingar svarts kísils ljósnemans, sem er ræst af orkuríkum ljóseindum. Áður höfðu vísindamenn ekki getað fylgst með fyrirbærinu í raunverulegum tækjum vegna þess að rafmagns- og ljóstap minnkaði fjölda rafeinda sem safnað var. „Nanóbyggingartæki okkar hafa enga endurröðun og ekkert endurspeglunartap, þannig að við getum safnað öllum margfölduðu hleðsluberunum,“ útskýrði prófessor Hera Severn, sem leiddi rannsóknina.
Þessi skilvirkni hefur verið staðfest af Eðlisfræðistofnun Þýska mælifræðifélagsins (PTB), sem er nákvæmasta og áreiðanlegasta mæliþjónustan í Evrópu.
Rannsakendurnir taka fram að þessi metnýtni þýði að vísindamenn geti bætt afköst ljósnemagreiningartækja til muna.
„Skynjarar okkar hafa vakið mikinn áhuga, sérstaklega á sviði líftækni og eftirlits með iðnaðarferlum,“ sagði Dr. Mikko Juntuna, forstjóri ElfysInc, fyrirtækis í eigu Aalto-háskóla. Greint er frá því að þeir hafi hafið framleiðslu á slíkum skynjurum til viðskiptalegrar notkunar.
Birtingartími: 11. júlí 2023