Rekodi ya Photodetector ya Silicon Nyeusi: Ufanisi wa Kiwango cha nje hadi 132%

Silicon nyeusiPhotodetectorRekodi: Ufanisi wa nje hadi 132%

Kulingana na ripoti za vyombo vya habari, watafiti katika Chuo Kikuu cha Aalto wameandaa kifaa cha optoelectronic na ufanisi wa nje wa hadi 132%. Hati hii isiyowezekana ilifanikiwa kwa kutumia silicon nyeusi ya nanostructured, ambayo inaweza kuwa mafanikio makubwa kwa seli za jua na zinginePhotodetectors. Ikiwa kifaa cha photovoltaic cha hypothetical kina ufanisi wa nje wa asilimia 100, hiyo inamaanisha kuwa kila picha inayoipiga inazalisha elektroni, ambayo inakusanywa kama umeme kupitia mzunguko.

Na kifaa hiki kipya hakifikii ufanisi wa asilimia 100 tu, lakini zaidi ya asilimia 100. 132% inamaanisha wastani wa elektroni 1.32 kwa Photon. Inatumia silicon nyeusi kama nyenzo inayotumika na ina koni na muundo wa safu ambayo inaweza kunyonya taa ya ultraviolet.

Ni wazi kuwa huwezi kuunda elektroni za ziada za 0.32 kutoka kwa hewa nyembamba, baada ya yote, fizikia inasema kuwa nishati haiwezi kuunda nje ya hewa nyembamba, kwa hivyo elektroni hizi za ziada zinatoka wapi?

Yote inakuja chini ya kanuni ya jumla ya kufanya kazi ya vifaa vya Photovoltaic. Wakati picha ya mwanga wa tukio inapiga dutu inayofanya kazi, kawaida silicon, hugonga elektroni kutoka kwa moja ya atomi. Lakini katika hali nyingine, Photon yenye nguvu nyingi inaweza kubisha elektroni mbili bila kuvunja sheria zozote za fizikia.

Hakuna shaka kuwa kutumia jambo hili kunaweza kusaidia sana katika kuboresha muundo wa seli za jua. Katika vifaa vingi vya optoelectronic, ufanisi hupotea kwa njia kadhaa, pamoja na wakati picha zinaonyeshwa kutoka kwa kifaa au elektroni hupata tena na "shimo" zilizoachwa kwenye atomi kabla ya kukusanywa na mzunguko.

Lakini timu ya Aalto inasema wameondoa vizuizi hivyo. Silicon nyeusi huchukua picha zaidi kuliko vifaa vingine, na muundo wa tapeli na safu hupunguza kurudiwa kwa elektroni kwenye uso wa nyenzo.

Kwa jumla, maendeleo haya yamewezesha ufanisi wa nje wa kifaa kufikia 130%. Matokeo ya timu hiyo yamethibitishwa kwa uhuru na Taasisi ya kitaifa ya Metrology ya Ujerumani, PTB (Taasisi ya Shirikisho la Fizikia).

Kulingana na watafiti, ufanisi huu wa rekodi unaweza kuboresha utendaji wa kimsingi picha yoyote, pamoja na seli za jua na sensorer zingine nyepesi, na kizuizi kipya tayari kinatumika kibiashara.