ซิลิคอนสีดำเครื่องตรวจจับแสงบันทึก: ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงถึง 132%
ตามรายงานของสื่อนักวิจัยที่ Aalto University ได้พัฒนาอุปกรณ์ Optoelectronic ที่มีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงถึง 132% ความสำเร็จที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้จากการใช้ซิลิคอนสีดำที่มีโครงสร้างนาโนซึ่งอาจเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และอื่น ๆเครื่องตรวจจับแสง- หากอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์สมมุติมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก 100 เปอร์เซ็นต์นั่นหมายความว่าโฟตอนทุกอันที่กระทบกับอิเล็กตรอนซึ่งรวบรวมเป็นไฟฟ้าผ่านวงจร
และอุปกรณ์ใหม่นี้ไม่เพียง แต่จะได้รับประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น แต่ยังมากกว่า 100 เปอร์เซ็นต์ 132% หมายถึงค่าเฉลี่ยของอิเล็กตรอน 1.32 ต่อโฟตอน มันใช้ซิลิคอนสีดำเป็นวัสดุที่ใช้งานและมีโครงสร้างนาโนกรวยและเสาที่สามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตได้
เห็นได้ชัดว่าคุณไม่สามารถสร้างอิเล็กตรอนเสริม 0.32 ออกจากอากาศบาง ๆ ฟิสิกส์บอกว่าพลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นจากอากาศบาง ๆ ได้ดังนั้นอิเล็กตรอนพิเศษเหล่านี้มาจากไหน?
ทุกอย่างมาถึงหลักการทำงานทั่วไปของวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อโฟตอนของแสงตกกระทบกระทบกับสารที่ใช้งานอยู่มักจะซิลิกอนมันจะกระแทกอิเล็กตรอนออกจากหนึ่งในอะตอม แต่ในบางกรณีโฟตอนพลังงานสูงสามารถทำให้อิเล็กตรอนสองตัวออกมาได้โดยไม่ทำผิดกฎหมายฟิสิกส์
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการควบคุมปรากฏการณ์นี้จะมีประโยชน์มากในการปรับปรุงการออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ ในวัสดุ optoelectronic จำนวนมากประสิทธิภาพจะหายไปหลายวิธีรวมถึงเมื่อโฟตอนสะท้อนออกจากอุปกรณ์หรืออิเล็กตรอนรวมตัวกันอีกครั้งด้วย "หลุม" ที่เหลืออยู่ในอะตอมก่อนที่จะถูกรวบรวมโดยวงจร
แต่ทีมของ Aalto บอกว่าพวกเขาได้กำจัดอุปสรรคเหล่านั้นเป็นส่วนใหญ่ ซิลิคอนสีดำดูดซับโฟตอนได้มากกว่าวัสดุอื่น ๆ และโครงสร้างนาโนที่เรียวและคอลัมน์ลดการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนบนพื้นผิวของวัสดุ
โดยรวมแล้วความก้าวหน้าเหล่านี้ได้เปิดใช้งานประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของอุปกรณ์ให้สูงถึง 130% ผลลัพธ์ของทีมได้รับการตรวจสอบอย่างอิสระโดยสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติของเยอรมนี PTB (สถาบันฟิสิกส์แห่งสหพันธรัฐเยอรมัน)
จากข้อมูลของนักวิจัยประสิทธิภาพการบันทึกนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับแสงได้โดยทั่วไปรวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์และเซ็นเซอร์แสงอื่น ๆ และเครื่องตรวจจับใหม่ได้ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว
เวลาโพสต์: ก.ค. 31-2023