Хар цахиурфото илрүүлэгчрекорд: гадаад квант үр ашиг 132% хүртэл
Хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн мэдээлснээр, Аалто их сургуулийн судлаачид 132% хүртэл гадаад квантын үр ашигтай оптоэлектроник төхөөрөмж бүтээжээ.Нано бүтэцтэй хар цахиурыг ашигласнаар энэ амжилтад хүрсэн бөгөөд энэ нь нарны зай болон бусад салбарт томоохон нээлт болно.фотодетекторууд.Хэрэв таамагласан фотоволтайк төхөөрөмж 100 хувийн гадаад квантын үр ашигтай байвал түүнийг цохиж буй фотон бүр электрон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хэлхээгээр цахилгаан болгон цуглуулагддаг гэсэн үг юм.
Мөн энэхүү шинэ төхөөрөмж нь зөвхөн 100 хувийн үр ашгийг хүртээд зогсохгүй 100 гаруй хувьтай байдаг.132% гэдэг нь нэг фотонд дунджаар 1.32 электрон байна гэсэн үг.Идэвхтэй материал болгон хар цахиур ашигладаг бөгөөд хэт ягаан туяаг шингээх чадвартай конус болон булчирхайлаг нано бүтэцтэй.
Нимгэн агаараас 0,32 нэмэлт электрон үүсгэж чадахгүй нь ойлгомжтой, физикийн хэлснээр агаараас энерги үүсэх боломжгүй, тэгвэл эдгээр нэмэлт электронууд хаанаас гардаг вэ?
Энэ бүхэн нь фотоволтайк материалын ажлын ерөнхий зарчимтай холбоотой.Ирж буй гэрлийн фотон идэвхтэй бодис, ихэвчлэн цахиурт тусах үед атомуудын аль нэгнийх нь электроныг цохино.Гэхдээ зарим тохиолдолд өндөр энергитэй фотон нь физикийн ямар ч хуулийг зөрчихгүйгээр хоёр электроныг устгаж чаддаг.
Энэ үзэгдлийг ашиглах нь нарны зайн дизайныг сайжруулахад маш их тустай гэдэгт эргэлзэхгүй байна.Олон тооны оптоэлектроник материалын үр ашгийг хэд хэдэн аргаар алддаг бөгөөд үүнд фотонууд төхөөрөмжөөс тусах эсвэл хэлхээнд цуглуулагдахаас өмнө электронууд атомуудад үлдсэн "нүх"-тэй дахин нэгдэх зэрэг болно.
Гэхдээ Аалтогийн баг эдгээр саад бэрхшээлийг үндсэндээ арилгасан гэж мэдэгдэв.Хар цахиур нь бусад материалаас илүү их фотоныг шингээдэг ба нарийссан болон бортгон нано бүтэц нь материалын гадаргуу дээрх электронуудын рекомбинацийг бууруулдаг.
Ерөнхийдөө эдгээр дэвшил нь төхөөрөмжийн гадаад квантын үр ашгийг 130% -д хүргэх боломжийг олгосон.Багийн үр дүнг Германы үндэсний хэмжил зүйн хүрээлэн, PTB (Германы Холбооны Физикийн Хүрээлэн) бие даан баталгаажуулсан байна.
Судлаачдын үзэж байгаагаар энэхүү дээд амжилт нь нарны зай болон бусад гэрлийн мэдрэгч зэрэг ямар ч фото детекторын гүйцэтгэлийг сайжруулах боломжтой бөгөөд шинэ детекторыг аль хэдийн худалдаанд ашиглаж эхэлжээ.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 7-р сарын 31