Кара кремнийфотодетекторязма: тышкы квант нәтиҗәлелеге 132% ка кадәр
Массакүләм мәгълүмат чаралары хәбәрләренә караганда, Аалто университеты тикшеренүчеләре 132% ка кадәр тышкы квант нәтиҗәлелегенә ия оптоэлектрон җайланма эшләгәннәр. Бу көтелмәгән казанышка наноструктуралы кара кремний кулланып ирешелгән, бу кояш батареялары һәм башка җайланмалар өчен зур ачыш булырга мөмкин.фотодетекторларӘгәр гипотетик фотоэлектрик җайланманың тышкы квант нәтиҗәлелеге 100 процент булса, бу аңа эләккән һәр фотон электрон җитештерә дигән сүз, ул схема аша электр энергиясе буларак җыела.
Һәм бу яңа җайланма 100 процент кына түгел, ә 100 проценттан артык нәтиҗәлелеккә ирешә. 132% дигән сүз фотонга уртача 1,32 электрон дигән сүз. Ул актив материал буларак кара кремний куллана һәм ультрафиолет нурларын сеңдерә алырлык конус һәм баганасыман наноструктурага ия.
Әлбәттә, һавадан 0,32 өстәмә электрон булдыра алмыйсың, физика бит һавадан энергия булдырып булмый ди, димәк, бу өстәмә электроннар кайдан килә?
Болар барысы да фотоэлектрик материалларның гомуми эш принцибына бәйле. Төшкән яктылык фотоны актив матдәгә, гадәттә кремнийга, эләккәч, ул атомнарның берсеннән электронны бәреп чыгара. Ләкин кайбер очракларда югары энергияле фотон физика законнарын бозмыйча ике электронны бәреп чыгара ала.
Бу күренешне куллану кояш батареялары конструкциясен яхшыртуда бик файдалы була алуында шик юк. Күп кенә оптоэлектрон материалларда нәтиҗәлелек төрле юллар белән югала, шул исәптән фотоннар җайланмадан чагылганда яки электроннар схема тарафыннан җыелганчы атомнарда калган "тишекләр" белән рекомбинацияләнгәндә.
Ләкин Aalto командасы бу киртәләрне күбесенчә бетергәнен әйтә. Кара кремний башка материалларга караганда күбрәк фотоннарны йота, ә конуссыман һәм баганасыман наноструктуралар материал өслегендә электрон рекомбинациясен киметә.
Гомумән алганда, бу алгарышлар җайланманың тышкы квант нәтиҗәлелеген 130% ка җиткерергә мөмкинлек бирде. Команда нәтиҗәләре хәтта Германиянең милли метрология институты, PTB (Германия Федераль физика институты) тарафыннан бәйсез рәвештә тикшерелде.
Тикшеренүчеләр фикеренчә, бу рекордлы нәтиҗәлелек кояш батареялары һәм башка яктылык сенсорларын да кертеп, теләсә нинди фотодетекторның эшчәнлеген яхшырта ала, һәм яңа детектор инде коммерция максатларында кулланыла.
Бастырып чыгару вакыты: 2023 елның 31 июле