ซิลิกอนสีดำเครื่องตรวจจับแสงบันทึก: ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงถึง 132%
ตามรายงานของสื่อ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Aalto ได้พัฒนาอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกสูงถึง 132%ความสำเร็จที่ไม่น่าเป็นไปได้นี้เกิดขึ้นได้จากการใช้ซิลิคอนสีดำที่มีโครงสร้างนาโน ซึ่งอาจถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และอื่นๆเครื่องตรวจจับแสง-หากอุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สมมุติมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก 100 เปอร์เซ็นต์ นั่นหมายความว่าโฟตอนที่กระทบกับอุปกรณ์จะผลิตอิเล็กตรอน ซึ่งจะถูกรวบรวมเป็นไฟฟ้าผ่านวงจร
และอุปกรณ์ใหม่นี้ไม่เพียงแต่บรรลุประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ แต่ยังมากกว่า 100 เปอร์เซ็นต์อีกด้วย132% หมายถึงค่าเฉลี่ย 1.32 อิเล็กตรอนต่อโฟตอนใช้ซิลิคอนสีดำเป็นวัสดุออกฤทธิ์และมีโครงสร้างนาโนทรงกรวยและเสาที่สามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตได้
แน่นอนว่าคุณไม่สามารถสร้างอิเล็กตรอนเพิ่มเติม 0.32 อิเล็กตรอนจากอากาศบางๆ ได้ เพราะฟิสิกส์บอกว่าพลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นจากอากาศบางๆ ได้ แล้วอิเล็กตรอนส่วนเกินเหล่านี้มาจากไหน?
ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานทั่วไปของวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์เมื่อโฟตอนของแสงตกกระทบกระทบกับสารออกฤทธิ์ ซึ่งมักจะเป็นซิลิคอน มันจะผลักอิเล็กตรอนออกจากอะตอมตัวใดตัวหนึ่งแต่ในบางกรณี โฟตอนพลังงานสูงสามารถทำให้อิเล็กตรอนสองตัวหลุดออกมาได้ โดยไม่ละเมิดกฎฟิสิกส์ใดๆ
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการควบคุมปรากฏการณ์นี้จะมีประโยชน์มากในการปรับปรุงการออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ในวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด ประสิทธิภาพจะสูญเสียไปในหลายวิธี รวมถึงเมื่อโฟตอนถูกสะท้อนออกจากอุปกรณ์ หรืออิเล็กตรอนรวมตัวกันอีกครั้งโดยมี "รู" ที่เหลืออยู่ในอะตอมก่อนที่จะถูกรวบรวมโดยวงจร
แต่ทีมงานของอาอัลโตกล่าวว่าพวกเขาได้ขจัดอุปสรรคเหล่านั้นไปมากแล้วซิลิคอนสีดำดูดซับโฟตอนมากกว่าวัสดุอื่นๆ และโครงสร้างนาโนแบบเรียวและเรียงเป็นแนวลดการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนบนพื้นผิวของวัสดุ
โดยรวมแล้ว ความก้าวหน้าเหล่านี้ทำให้ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของอุปกรณ์สูงถึง 130%ผลลัพธ์ของทีมยังได้รับการตรวจสอบโดยสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติของเยอรมนี PTB (สถาบันฟิสิกส์แห่งสหพันธรัฐเยอรมัน)
ตามที่นักวิจัยระบุว่า ประสิทธิภาพในการบันทึกนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับแสงโดยทั่วไป รวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์และเซนเซอร์วัดแสงอื่นๆ และเครื่องตรวจจับแบบใหม่นี้ก็กำลังถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์อยู่แล้ว
เวลาโพสต์: Jul-31-2023