Podľa Network organizácie Physicists Organization nedávno uviedli, že fínski vedci vyvinuli čierny kremíkový fotodetektor s externou kvantovou účinnosťou 130%, čo je prvýkrát, keď účinnosť fotovoltaických zariadení presahuje teoretický limit 100%, čo sa očakáva, že výrazne zlepší účinnosť fotoelektrických detekčných zariadení, a tieto delice sú široko používané v autách, mobilných telefónoch a lekárskych zariadeniach.
Fotodetektor je senzor, ktorý dokáže merať svetlo alebo inú elektromagnetickú energiu, prevádzať fotóny na elektrický prúd a absorbované fotóny tvoria páry elektrónových otvorov. Fotodetektor obsahuje fotodiódu a fototransistor atď. Kvantová účinnosť sa používa na definovanie percentuálneho podielu fotónov prijatých zariadením, ako je fotodetektor, do páru elektrónových otvorov, to znamená, že kvantová účinnosť sa rovná počtu fotogenerovaných elektrónov vydelených počtom dopadajúcich fotónov.
Keď incident fotón vytvorí elektrón na vonkajší obvod, vonkajšia kvantová účinnosť zariadenia je 100% (predtým sa považovalo za teoretický limit). V poslednej štúdii mal čierny kremíkový fotodetektor účinnosť až 130 percent, čo znamená, že jeden dopadajúci fotón produkuje asi 1,3 elektrónov.
Podľa vedcov univerzity v Aalto je tajnou zbraňou za týmto hlavným prielomom proces násobenia náboja nosiča, ktorý sa vyskytuje v rámci jedinečnej nanoštruktúry čierneho kremíkového fotodetektora, ktorý je vyvolaný vysoko energetickými fotónmi. Vedci predtým neboli schopní pozorovať tento jav v reálnych zariadeniach, pretože prítomnosť elektrických a optických strát znížila počet zozbieraných elektrónov. „Naše nanoštruktúrované zariadenia nemajú rekombináciu a stratu reflexie, takže môžeme zhromaždiť všetkých znásobených nosičov náboja,“ vysvetlil vedúci štúdie Heral Severn.
Táto efektívnosť bola overená Inštitútom fyzickej technológie nemeckej národnej metrologickej spoločnosti (PTB), najpresnejšou a najspoľahlivejšou meracou službou v Európe.
Vedci poznamenávajú, že táto rekordná efektívnosť znamená, že vedci môžu výrazne zlepšiť výkon zariadení fotoelektrických detekcií.
„Naši detektori vyvolali veľký záujem, najmä v oblasti monitorovania biotechnologických a priemyselných procesov,“ povedal Dr. Mikko Juntuna, generálny riaditeľ spoločnosti Elfysinc, spoločnosti vo vlastníctve univerzity v Aalto. Uvádza sa, že začali vyrábať takéto detektory na komerčné použitie.
Čas príspevku: júl-11-2023