Laut dem Physicists Organization Network berichteten kürzlich, dass finnische Forscher einen schwarzen Silizium -Fotodetektor mit einer externen Quanteneffizienz von 130%entwickelt haben. Dies ist das erste Mal, dass die Effizienz von Photovoltaik -Geräten die theoretische Grenze von 100%überschreitet, die die Effizienz von Photoelektionswesen erheblich verbessert.
Ein Fotodetektor ist ein Sensor, der Licht oder andere elektromagnetische Energie messen kann, Photonen in einen elektrischen Strom umwandelt und die absorbierten Photonen Elektronenlochpaare bilden. Der Fotodetektor umfasst Photodiode und Photootransistor usw. Die Quanteneffizienz wird verwendet, um den Prozentsatz der von einem Gerät wie einem Fotodetektor empfangenen Photonen in ein Elektronenlochpaar zu definieren, dh die Quanteneffizienz entspricht der Anzahl der durch die Anzahl der einfallenden Photons geteilten Photogenerelektronen.
Wenn ein vorfallendes Photon ein Elektron zu einem externen Schaltkreis erzeugt, beträgt die externe Quanteneffizienz des Geräts 100% (bisher als theoretische Grenze angesehen). In der jüngsten Studie hatte der Black Silicon Photodetector eine Effizienz von bis zu 130 Prozent, was bedeutet, dass ein Vorfallphoton etwa 1,3 Elektronen produziert.
Nach Angaben von Forschern der Aalto University ist die Geheimwaffe hinter diesem großen Durchbruch der Multiplikationsprozess für die Ladungspfräger, der innerhalb der einzigartigen Nanostruktur des schwarzen Silizium-Fotodetektors auftritt, der durch hochenergieförmige Photonen ausgelöst wird. Zuvor konnten Wissenschaftler das Phänomen in realen Geräten nicht beobachten, da das Vorhandensein von elektrischen und optischen Verlusten die Anzahl der gesammelten Elektronen verringerte. "Unsere nanostrukturierten Geräte haben keine Rekombination und keinen Reflexionsverlust, sodass wir alle multiplizierten Anklagestreifen sammeln können", erklärte der Studienleiter, Professor Hera Severn.
Diese Effizienz wurde vom Institut für physische Technologie der deutschen National Metrology Society (PTB), dem genauesten und zuverlässigsten Messdienst in Europa, überprüft.
Die Forscher stellen fest, dass diese Datensatzeffizienz bedeutet, dass Wissenschaftler die Leistung von photoelektrischen Erkennungsgeräten erheblich verbessern können.
"Unsere Detektoren haben großes Interesse geweckt, insbesondere in den Bereichen Biotechnologie und Industrieverfahren", sagte Dr. Mikko Juntuna, CEO von Elfysinc, einem Unternehmen der Aalto University. Es wird berichtet, dass sie begonnen haben, solche Detektoren für den kommerziellen Gebrauch herzustellen.
Postzeit: Juli-11-2023