Gara kremniýfotodetektorýazgy: daşarky kwant netijeliligi 132% -e çenli
Media habarlaryna görä, Aalto uniwersitetiniň alymlary daşky kwantum netijeliligi 132% çenli bolan optoelektron enjam işläp düzdüler. Bu garaşylmadyk üstünlik nanostrukturaly gara kremniý ulanmak arkaly gazanyldy, bu bolsa gün batareýalary we beýlekiler üçin uly açyş bolup biler.fotodetektorlarEger gipotetiki fotowoltaik enjamyň daşarky kwantum netijeliligi 100 göterim bolsa, bu oňa düşen her bir fotonyň elektron öndürýändigini we ol elektronyň zynjyr arkaly elektrik hökmünde ýygnalýandygyny aňladýar.
Bu täze enjam diňe 100 göterim netijeliligi gazanman, eýsem 100 göterimden hem köp netijeliligi gazanýar. 132% diýmek, her fotonda ortaça 1,32 elektron bar. Ol işjeň material hökmünde gara kremniý ulanýar we ultramelewşe şöhlesini özüne siňdirip bilýän konus we sütünli nanostruktura eýedir.
Elbetde, howadan 0,32 goşmaça elektron döredip bolmaýar, ahyrsoňy fizika energiýanyň howadan döredilip bilinmejekdigini aýdýar, onda bu goşmaça elektronlar nireden gelýär?
Bularyň hemmesi fotowoltaik materiallaryň umumy iş prinsipine baglydyr. Düşýän ýagtylygyň fotony işjeň madda, adatça kremniý bilen çakyşanda, atomlaryň birinden elektrony çykarýar. Emma käbir ýagdaýlarda ýokary energiýaly foton fizika kanunlaryny bozmazdan iki elektrony çykaryp bilýär.
Bu hadysany ulanmagyň gün batareýalarynyň dizaýnyny gowulandyrmakda örän peýdaly bolup biljekdigi şübhesizdir. Optoelektron materiallaryň köpüsinde netijelilik birnäçe ýol bilen ýitýär, şol sanda fotonlar enjamdan şöhlelenende ýa-da elektronlar zynjyr tarapyndan ýygnalmazdan öň atomlarda galan "deşikler" bilen gaýtadan birleşende.
Ýöne Aaltonyň topary bu päsgelçilikleri esasan aradan aýyrandygyny aýdýar. Gara kremniý beýleki materiallara garanyňda has köp fotony özüne siňdirýär we konus şekilli we sütün şekilli nanostrukturalar materialyň ýüzünde elektron rekombinasiýasyny azaldýar.
Umuman alanyňda, bu öňegidişlikler enjamyň daşarky kwantum netijeliligini 130% -e ýetirmäge mümkinçilik berdi. Toparyň netijeleri hatda Germaniýanyň milli metrologiýa instituty, PTB (Germaniýanyň Federal Fizika instituty) tarapyndan garaşsyz tassyklanyldy.
Barlagçylaryň pikiriçe, bu rekord netijelilik, gün batareýalary we beýleki ýagtylyk sensorlary ýaly, esasan islendik fotodetektoryň işini gowulandyryp biler we täze detektor eýýäm täjirçilik maksatly ulanylýar.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 31-nji iýuly