Schwaarz SiliziumfotodetektorRekord: extern Quanteneffizienz bis zu 132%
Laut Medienberichter hunn d'Fuerscher vun der Aalto Universitéit en optoelektronescht Apparat mat enger externer Quanteeffizienz vu bis zu 132% entwéckelt.Dësen onwahrscheinlechen Erfolleg gouf erreecht andeems Dir nanostrukturéiert schwaarze Silizium benotzt, wat e groussen Duerchbroch fir Solarzellen an aner kéint sinn.photodetectors.Wann en hypotheteschen Photovoltaikapparat eng extern Quanteeffizienz vun 100 Prozent huet, heescht dat, datt all Photon, deen et trefft, en Elektron produzéiert, deen als Elektrizitéit duerch e Circuit gesammelt gëtt.
An dësen neien Apparat erreecht net nëmmen 100 Prozent Effizienz, mee méi wéi 100 Prozent.132% bedeit en Duerchschnëtt vun 1,32 Elektronen pro Photon.Et benotzt schwaarz Silizium als aktiv Material an huet e Kegel an e spaltener Nanostruktur, déi ultraviolet Liicht absorbéiere kann.
Natierlech kënnt Dir net 0,32 extra Elektronen aus dënnem Loft erstellen, schliisslech seet d'Physik datt Energie net aus dënnem Loft erstallt ka ginn, also wou kommen dës extra Elektronen hier?
Et geet alles erof op den allgemengen Aarbechtsprinzip vu Photovoltaikmaterialien.Wann e Photon vum Incident Liicht en aktiven Substanz trëfft, normalerweis Silizium, klappt en Elektron aus engem vun den Atomer.Awer an e puer Fäll kann en héichenergesche Photon zwee Elektronen ausschloen ouni Gesetzer vun der Physik ze briechen.
Et gëtt keen Zweiwel datt d'Ausbezuelung vun dësem Phänomen ganz hëllefräich ass fir den Design vu Solarzellen ze verbesseren.A ville optoelektronesche Materialien gëtt d'Effizienz op eng Rei vu Weeër verluer, och wann Photonen aus dem Apparat reflektéiert ginn oder Elektronen rekombinéiere mat de "Lächer" an den Atomer ier se vum Circuit gesammelt ginn.
Awer dem Aalto seng Equipe seet datt si dës Hindernisser gréisstendeels ewechgeholl hunn.Schwaarz Silizium absorbéiert méi Photonen wéi aner Materialien, an déi verjéngert a spaltend Nanostrukturen reduzéieren d'Elektronerekombinatioun op der Uewerfläch vum Material.
Insgesamt hunn dës Fortschrëtter d'extern Quanteeffizienz vum Apparat erlaabt fir 130% z'erreechen.D'Resultater vun der Équipe goufen souguer onofhängeg vum däitschen nationale Metrologieinstitut, dem PTB (Däitsche Bundesinstitut fir Physik) verifizéiert.
Laut de Fuerscher kéint dës Rekordeffizienz d'Performance vun all Photodetektor verbesseren, dorënner Solarzellen an aner Liichtsensoren, an den neien Detektor gëtt scho kommerziell benotzt.
Post Zäit: Jul-31-2023