Volgens die fisici organisasie netwerk het onlangs berig dat Finse navorsers 'n swart silikonfotodetektor ontwikkel het met 'n eksterne kwantumdoeltreffendheid van 130%, wat die eerste keer is dat die doeltreffendheid van fotovoltaïese toestelle die teoretiese limiet van 100% oorskry, wat na verwagting grootliks sal wees. verbeter die doeltreffendheid van foto-elektriese opsporingstoestelle, en hierdie toestelle word wyd gebruik in motors, selfone, slimhorlosies en mediese toerusting.
'n Fotodetektor is 'n sensor wat lig of ander elektromagnetiese energie kan meet, fotone in 'n elektriese stroom kan omskakel, en die geabsorbeerde fotone vorm elektron-gat-pare. Die fotodetektor bevat fotodiode en fototransistor, ens. Kwantumdoeltreffendheid word gebruik om die persentasie fotone wat deur 'n toestel soos 'n fotodetektor ontvang word in 'n elektron-gat-paar te definieer, dit wil sê, die kwantumdoeltreffendheid is gelyk aan die aantal fotogegenereerde elektrone gedeel deur die aantal invallende fotone.
Wanneer 'n invallende foton 'n elektron na 'n eksterne stroombaan produseer, is die eksterne kwantumdoeltreffendheid van die toestel 100% (voorheen gedink as die teoretiese limiet). In die jongste studie het die swart silikonfotodetektor 'n doeltreffendheid van tot 130 persent gehad, wat beteken dat een invallende foton ongeveer 1,3 elektrone produseer.
Volgens navorsers van die Aalto-universiteit is die geheime wapen agter hierdie groot deurbraak die ladingdraervermenigvuldigingsproses wat plaasvind binne die unieke nanostruktuur van die swart silikonfotodetektor, wat deur hoë-energiefotone geaktiveer word. Voorheen kon wetenskaplikes nie die verskynsel in werklike toestelle waarneem nie omdat die teenwoordigheid van elektriese en optiese verliese die aantal elektrone wat versamel is, verminder het. "Ons nanogestruktureerde toestelle het geen rekombinasie en geen refleksieverlies nie, so ons kan al die vermenigvuldigde ladingdraers versamel," het studieleier professor Hera Severn verduidelik.
Hierdie doeltreffendheid is geverifieer deur die Instituut vir Fisiese Tegnologie van die Duitse Nasionale Metrologievereniging (PTB), die mees akkurate en betroubare metingsdiens in Europa.
Die navorsers merk op dat hierdie rekorddoeltreffendheid beteken dat wetenskaplikes die werkverrigting van foto-elektriese opsporingstoestelle aansienlik kan verbeter.
"Ons detektors het baie belangstelling gegenereer, veral in die gebiede van biotegnologie en industriële prosesmonitering," sê dr. Mikko Juntuna, HUB van ElfysInc, 'n maatskappy wat deur Aalto Universiteit besit word. Daar word berig dat hulle sulke detektors vir kommersiële gebruik begin vervaardig het.
Postyd: Jul-11-2023