Itom nga silicon photodetector record: eksternal nga quantum efficiency hangtod sa 132%

Itom nga siliconphotodetectorrecord: external quantum efficiency hangtod sa 132%

Sumala sa mga taho sa media, ang mga tigdukiduki sa Aalto University nakahimo og usa ka optoelectronic device nga adunay external quantum efficiency nga hangtod sa 132%. Kining dili posible nga kahimoan nakab-ot pinaagi sa paggamit sa nanostructured black silicon, nga mahimong usa ka dakong kalampusan alang sa solar cells ug uban pa.mga photodetector. Kung ang usa ka hypothetical photovoltaic device adunay external quantum efficiency nga 100 porsyento, kana nagpasabot nga ang matag photon nga moigo niini makagama og electron, nga makolekta isip elektrisidad pinaagi sa usa ka circuit.

Ug kini nga bag-ong aparato dili lamang nakakab-ot sa 100 porsyento nga kahusayan, apan labaw pa sa 100 porsyento. Ang 132% nagpasabot ug aberids nga 1.32 ka electron kada photon. Gigamit niini ang itom nga silicon isip aktibo nga materyal ug adunay usa ka cone ug columnar nanostructure nga makasuhop sa ultraviolet nga kahayag.

Dayag nga dili ka makahimo og 0.32 ka dugang nga mga electron gikan sa nipis nga hangin, human sa tanan, ang pisika nag-ingon nga ang enerhiya dili mamugna gikan sa nipis nga hangin, busa diin gikan kining mga ekstra nga electron?

Kini tanan moabut sa kinatibuk-ang prinsipyo sa pagtrabaho sa mga materyal nga photovoltaic. Sa diha nga ang usa ka photon sa insidente nga kahayag moigo sa usa ka aktibo nga substansiya, kasagaran silicon, kini knocks sa usa ka electron gikan sa usa sa mga atomo. Apan sa pipila ka mga kaso, ang usa ka high-energy nga photon makapatumba sa duha ka electron nga dili makalapas sa bisan unsang mga balaod sa pisika.

Walay duhaduha nga ang paggamit niini nga panghitabo makatabang kaayo sa pagpauswag sa disenyo sa mga solar cell. Sa daghang optoelectronic nga mga materyales, ang kahusayan nawala sa daghang mga paagi, lakip na kung ang mga photon makita sa aparato o ang mga electron maghiusa pag-usab sa mga "lungag" nga nahabilin sa mga atomo sa wala pa makolekta sa circuit.

Apan ang koponan ni Aalto nag-ingon nga ilang gitangtang ang mga babag. Ang itom nga silicon mosuhop ug mas daghang photon kay sa ubang mga materyales, ug ang tapered ug columnar nanostructures makapakunhod sa electron recombination sa ibabaw sa materyal.

Sa kinatibuk-an, kini nga mga pag-uswag nakapahimo sa eksternal nga quantum efficiency sa device nga makaabot sa 130%. Ang mga resulta sa team kay independente nga gipamatud-an sa Germany's national Metrology Institute, ang PTB (German Federal Institute of Physics).

Sumala sa mga tigdukiduki, kini nga record efficiency makapauswag sa performance sa bisan unsang photodetector, lakip ang solar cells ug uban pang light sensor, ug ang bag-ong detector kay gigamit na sa komersyo.