We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Ֆինլանդիայի Ալտոյի համալսարանի հետազոտողները եկել են ֆոտոգալվանային սարքի նախագծման, որն ունի քվանտային արդյունավետություն 132%:
Այս տպավորիչ և թվացյալ անհավանական շահագործումը հնարավոր է դարձել 80-ականներին պատահաբար հայտնաբերված կիսահաղորդչային նյութի ՝ նանոկառուցված սեւ սիլիցիումի շնորհիվ: ցածր ռեֆլեկտիվություն և բարձր լույսի կլանում, Այս նվաճումը կարող է ապացուցել, որ արևային բջիջների տեխնոլոգիայի լուրջ թռիչք է:
Հիպոթետիկորեն, եթե սարքն ունի 100% քվանտային արդյունավետություն, յուրաքանչյուր ֆոտոն, որը հարվածում է սարքին, կստեղծի մեկ էլեկտրոն, որը կտեղափոխվի էլեկտրականության մեջ գեներացվող շղթաների միջոցով:
Այս սարքը, սակայն, ներկայանում է հսկայական 132% արդյունավետությամբ: Իհարկե սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր ֆոտոն կստեղծի էլեկտրոն, մոտավորապես 1/3 հավանականությամբ, որ լրացուցիչ էլեկտրոն դուրս կգա իր ուղեծրից և միանա շղթային:
ՏԵՍ ՆԱԵՎ. ՍԻԼԻԿՈՆԻ ՄԵԿՆԱՐԿԱԿԱՆ ԿԻՐԱՌՈՒՄՆԵՐԸ
Ես լսում եմ, որ բոլորդ բարձրաձայնում եք. «Բու ... բայց ֆիզիկայի օրենքների մասին ի՞նչ կասեք: Մենք չենք կարող պարզապես էլեկտրաէներգիա ստեղծել ոչնչից»:
Հասկանալու համար, թե դա ինչպես է հնարավոր, նախ պետք է հասկանանք, թե ինչպես են աշխատում ֆոտոգալվանային նյութերը: Երբ ֆոտոնը հարվածում է ֆոտոգալվանային սարքի մակերեսին, էլեկտրոնը նահանջում է իր ուղեծրից: Որոշակի հանգամանքներում, բարձր էներգիայի ֆոտոնը կարող է երկու էլեկտրոն ցատկել իրենց ուղեծրից: Այսպիսով, մենք դեռ շարունակում ենք համապատասխանել մեր տիեզերքի օրենքներին այստեղ:
Արեգակնային շատ բջիջներում որոշակի գործոններ բերում են արդյունավետության կորստի: Երբեմն ֆոտոններն արտացոլվում են սարքի մակերևույթից ՝ առանց դրա էլեկտրոնների հետ փոխազդելու կամ էլեկտրոնները տրոհելով լրացնում են մեկ այլ ատոմի վրա մնացած փոսը, նախքան էլեկտրական ցանցին միանալը:
Այսպիսով, իրենց վերջին զարգացումներով, Aalto- ի թիմը նշում է, որ իրենք հիմնականում անցել են այս արգելքները: Սև սիլիցիումը շատ ավելի արդյունավետորեն ներծծում է ֆոտոնները, քան մյուս նյութերը, և դրա նանոկառուցվածքը կոներով և սյուններով մեծապես կանխում է մակերեսի էլեկտրոնների վերամիացումը:
Թիմը նշում է, որ ռեկորդային այս արդյունավետությունը կարող է օգտագործվել ցանկացած տեսակի ֆոտոդետեկտոր բարելավելու համար ՝ լինի դա արևային բջիջներ, թե լույսի սենսորներ այլ նպատակներով:
Հետազոտությունն ընդունվել է հրատարակության համար ՝ Physical Review Letters, 2020 թվականի հուլիսի 28-ին:
