Црни СИЛИЦОН Пхотодетецтор Рецорд: Спољна квантна ефикасност до 132%

Црни силицијумфотодетецторЗапис: Спољна квантна ефикасност до 132%

Према медијским извештајима, истраживачи на ААЛТО универзитету су развили оптоелектронски уређај са спољном квантну ефикасношћу до 132%. Овај мало вероватни подвиг постигнут је коришћењем наноструктурираног црног силицијума, који би могао бити главни пробој за соларне ћелије и другефотодетектори. Ако хипотетички фотонапонски уређај има спољну квантну ефикасност од 100 посто, што значи да сваки фотон који погоди производи електрон, који је прикупљен као струју кроз круг.

А овај нови уређај не само постиже 100 посто ефикасности, већ више од 100 процената. 132% значи у просеку 1,32 електрона по фотони. Користи црни силицијум као активни материјал и има конус и конумни наноструктуру која може да апсорбује ултраљубичасто светло.

Очигледно да не можете да креирате 0,32 додатних електрона из танког ваздуха, на крају крајева, физика каже да се енергија не може створити из танког ваздуха, па одакле долазе ови додатни електрони?

Све се своди на општи принцип рада фотонапонских материјала. Када је фотон инцидентног лампица погоди активну супстанцу, обично силицијум, она куца електрон из једног од атома. Али у неким случајевима, фотонзентни фотон може избити два електрона без кршења закона физике.

Нема сумње да искориштавање ове појаве може бити од велике помоћи у побољшању дизајна соларних ћелија. У многим оптоелектронским материјалима, ефикасност се губи на више начина, укључујући када се фотони одликују са уређаја или електрони рекомбином са "рупама" остављеним у атомима пре него што их прикупља кругом.

Али Аалтоов тим каже да су у великој мери уклонили те препреке. Црни силицијум упија више фотона од осталих материјала, а конусни и ступарски наноструктуру смањују електронски рекомбинацију на површини материјала.

Све у свему, ови напредак су омогућили спољну квантну ефикасност уређаја да досегне 130%. Резултати тима су чак и независно верификовани од стране Националног института за метрологију Немачке, ПТБ (немачки Федерални институт физике).

Према истраживачима, ова евидеилска ефикасност могла би побољшати перформансе у основи било ког фотодетера, укључујући соларне ћелије и друге сензоре светлости, а нови детектор се већ користи комерцијално.