Sipas rrjetit të organizatës së fizikantëve, kohët e fundit është raportuar se studiuesit finlandezë kanë zhvilluar një fotodetektor prej silikoni të zi me një efikasitet kuantik të jashtëm prej 130%, që është hera e parë që efikasiteti i pajisjeve fotovoltaike tejkalon limitin teorik prej 100%, gjë që pritet të përmirësojë shumë efikasitetin e pajisjeve të zbulimit fotoelektrike, dhe këto pajisje përdoren gjerësisht në makina, telefona celularë, ora inteligjente dhe pajisje mjekësore.
Një fotodetektor është një sensor që mund të masë dritën ose energji tjetër elektromagnetike, të shndërrojë fotonet në një rrymë elektrike dhe fotonet e absorbuara formojnë çifte elektron-vrimë. Fotodetektori përfshin fotodiodë dhe fototranzistor, etj. Efikasiteti kuantik përdoret për të përcaktuar përqindjen e fotoneve të pranuara nga një pajisje siç është një fotodetektor në një çift elektron-vrimë, domethënë, efikasiteti kuantik është i barabartë me numrin e elektroneve të fotogjeneruara të pjesëtuar me numrin e fotoneve incidente.
Kur një foton incident prodhon një elektron në një qark të jashtëm, efikasiteti kuantik i jashtëm i pajisjes është 100% (më parë mendohej të ishte limiti teorik). Në studimin e fundit, fotodetektori i silikonit të zi kishte një efikasitet deri në 130 përqind, që do të thotë se një foton incident prodhon rreth 1.3 elektrone.
Sipas studiuesve të Universitetit Aalto, arma sekrete pas këtij përparimi të madh është procesi i shumëzimit të bartësit të ngarkesës që ndodh brenda nanostrukturës unike të fotodetektorit të silikonit të zi, i cili shkaktohet nga fotone me energji të lartë. Më parë, shkencëtarët nuk kishin qenë në gjendje ta vëzhgonin fenomenin në pajisje reale sepse prania e humbjeve elektrike dhe optike zvogëlonte numrin e elektroneve të mbledhura. "Pajisjet tona nanostrukturale nuk kanë rekombinim dhe as humbje reflektimi, kështu që ne mund të mbledhim të gjithë bartësit e shumëzuar të ngarkesës", shpjegoi udhëheqësja e studimit, Profesor Hera Severn.
Kjo efikasitet është verifikuar nga Instituti i Teknologjisë Fizike i Shoqërisë Kombëtare Gjermane të Metrologjisë (PTB), shërbimi më i saktë dhe i besueshëm i matjes në Evropë.
Studiuesit vërejnë se kjo efikasitet rekord do të thotë që shkencëtarët mund ta përmirësojnë shumë performancën e pajisjeve të zbulimit fotoelektrike.
“Detektorët tanë kanë ngjallur shumë interes, veçanërisht në fushat e bioteknologjisë dhe monitorimit të proceseve industriale”, tha Dr. Mikko Juntuna, Drejtor Ekzekutiv i ElfysInc, një kompani në pronësi të Universitetit Aalto. Raportohet se ata kanë filluar të prodhojnë detektorë të tillë për përdorim komercial.
Koha e postimit: 11 korrik 2023