ตามที่เครือข่ายองค์กรนักฟิสิกส์รายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่านักวิจัยชาวฟินแลนด์ได้พัฒนาเครื่องถ่ายแสงซิลิคอนสีดำที่มีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก 130%ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์เกินขีด จำกัด ทางทฤษฎี 100%
Photodetector เป็นเซ็นเซอร์ที่สามารถวัดแสงหรือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ แปลงโฟตอนเป็นกระแสไฟฟ้าและโฟตอนที่ดูดซึมจะเป็นคู่ของรูอิเล็กตรอน PhotoDetector รวมถึงโฟโตไดโอดและโฟโตแรนคราสต์ ฯลฯ ประสิทธิภาพควอนตัมใช้เพื่อกำหนดเปอร์เซ็นต์ของโฟตอนที่ได้รับจากอุปกรณ์เช่นเครื่องตรวจจับแสงเป็นคู่ของหลุมอิเล็กตรอนนั่นคือประสิทธิภาพควอนตัมเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกแสง
เมื่อโฟตอนของเหตุการณ์ผลิตอิเล็กตรอนไปยังวงจรภายนอกประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของอุปกรณ์คือ 100% (ก่อนหน้านี้คิดว่าเป็นขีด จำกัด ทางทฤษฎี) ในการศึกษาล่าสุด PhotoDetector สีดำซิลิคอนมีประสิทธิภาพสูงถึง 130 เปอร์เซ็นต์ซึ่งหมายความว่าโฟตอนหนึ่งเหตุการณ์ผลิตอิเล็กตรอนประมาณ 1.3 อิเล็กตรอน
ตามที่นักวิจัยของมหาวิทยาลัย Aalto อาวุธลับที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาที่สำคัญนี้คือกระบวนการคูณผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้างนาโนที่เป็นเอกลักษณ์ของเครื่องตรวจจับแสงซิลิคอนสีดำซึ่งเกิดจากโฟตอนพลังงานสูง ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสังเกตปรากฏการณ์ในอุปกรณ์จริงได้เนื่องจากการปรากฏตัวของการสูญเสียไฟฟ้าและออพติคอลลดจำนวนอิเล็กตรอนที่เก็บรวบรวม “ อุปกรณ์ที่มีโครงสร้างนาโนของเราไม่มีการรวมตัวกันใหม่และไม่มีการสูญเสียการสะท้อนกลับดังนั้นเราจึงสามารถรวบรวมผู้ให้บริการที่มีค่าใช้จ่ายคูณทั้งหมดได้” ศาสตราจารย์ Hera Severn ผู้นำการศึกษาอธิบาย
ประสิทธิภาพนี้ได้รับการตรวจสอบโดยสถาบันเทคโนโลยีทางกายภาพของสมาคมมาตรวิทยาแห่งชาติเยอรมัน (PTB) ซึ่งเป็นบริการการวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากที่สุดในยุโรป
นักวิจัยทราบว่าประสิทธิภาพการบันทึกนี้หมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ตรวจจับโฟโตอิเล็กทริกได้อย่างมาก
“ เครื่องตรวจจับของเราได้สร้างความสนใจอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเทคโนโลยีชีวภาพและการตรวจสอบกระบวนการอุตสาหกรรม” ดร. มิคโกะจูนนาซีอีโอของ Elfysinc บริษัท Aalto เป็นเจ้าของโดยมหาวิทยาลัย Aalto กล่าว มีรายงานว่าพวกเขาเริ่มผลิตเครื่องตรวจจับดังกล่าวเพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์
เวลาโพสต์: JUL-11-2023