Volgens het Network Physicists Organisation heeft onlangs gemeld dat Finse onderzoekers een zwarte siliciumfotodetector hebben ontwikkeld met een externe kwantumefficiëntie van 130%, wat de eerste keer is dat de efficiëntie van fotovoltaïsche apparaten de theoretische limiet van 100%overschrijdt, die naar verwachting de efficiëntie van foto -elektrische detectiehulpmiddelen en deze apparaten wordt gebruikt, smartfoons, smartfoons, smartfelices, smart -horloge en medische apparatuur.
Een fotodetector is een sensor die licht of andere elektromagnetische energie kan meten, fotonen kan omzetten in een elektrische stroom en de geabsorbeerde fotonen vormen elektronengatparen. De fotodetector omvat fotodiode en fototransistor, enz. Kwantumefficiëntie wordt gebruikt om het percentage fotonen te definiëren dat wordt ontvangen door een apparaat zoals een fotodetector in een elektronengatpaar, dat wil zeggen dat de kwantumefficiëntie gelijk is aan het aantal gefotogeneerde elektronen gedeeld door het aantal invallende fotonen.
Wanneer een invallende foton een elektron naar een extern circuit produceert, is de externe kwantumefficiëntie van het apparaat 100% (eerder beschouwd als de theoretische limiet). In de laatste studie had de Black Silicon Photodetector een efficiëntie van maximaal 130 procent, wat betekent dat één incidentfoton ongeveer 1,3 elektronen produceert.
Volgens onderzoekers van de Aalto University is het geheime wapen achter deze grote doorbraak het vermenigvuldigingsproces van de laadcurrière dat plaatsvindt binnen de unieke nanostructuur van de zwarte siliciumfotodetector, dat wordt veroorzaakt door hoge energie-fotonen. Eerder hadden wetenschappers het fenomeen in echte apparaten niet kunnen observeren omdat de aanwezigheid van elektrische en optische verliezen het aantal verzamelde elektronen verminderde. "Onze nanogestructureerde apparaten hebben geen recombinatie en geen reflectieverlies, dus we kunnen alle vermenigvuldigde ladingsdragers verzamelen," legt onderzoeksleider professor Hera Severn uit.
Deze efficiëntie is geverifieerd door het Institute of Physical Technology van de Duitse National Metrology Society (PTB), de meest nauwkeurige en betrouwbare meetdienst in Europa.
De onderzoekers merken op dat deze recordefficiëntie betekent dat wetenschappers de prestaties van foto -elektrische detectieapparaten aanzienlijk kunnen verbeteren.
"Onze detectoren hebben veel interesse gegenereerd, vooral op het gebied van biotechnologie en industriële procesmonitoring," zei Dr. Mikko Juntuna, CEO van Elfysinc, een bedrijf dat eigendom is van de Aalto University. Het is gemeld dat ze zijn begonnen met het produceren van dergelijke detectoren voor commercieel gebruik.
Posttijd: jul-11-2023