Segundo a rede de organizacións de físicos informou recentemente que os investigadores finlandeses desenvolveron un fotodetector de silicio negro cunha eficiencia cuántica externa do 130%, que é a primeira vez que a eficiencia dos dispositivos fotovoltaicos supera o límite teórico do 100%, o que se espera que sexa considerablemente. mellorar a eficiencia dos dispositivos de detección fotoeléctrica, e estes dispositivos son amplamente utilizados en coches, teléfonos móbiles, reloxos intelixentes e equipos médicos.
Un fotodetector é un sensor que pode medir a luz ou outra enerxía electromagnética, converter os fotóns en corrente eléctrica e os fotóns absorbidos forman pares electrón-buraco.O fotodetector inclúe fotodiodo e fototransistor, etc. A eficiencia cuántica úsase para definir a porcentaxe de fotóns recibidos por un dispositivo como un fotodetector nun par electrón-burato, é dicir, a eficiencia cuántica é igual ao número de electróns fotoxerados dividido por o número de fotóns incidentes.
Cando un fotón incidente produce un electrón a un circuíto externo, a eficiencia cuántica externa do dispositivo é do 100% (anteriormente se pensaba que era o límite teórico).No último estudo, o fotodetector de silicio negro tiña unha eficiencia de ata o 130 por cento, o que significa que un fotón incidente produce uns 1,3 electróns.
Segundo os investigadores da Universidade de Aalto, a arma secreta detrás deste gran avance é o proceso de multiplicación do portador de carga que se produce dentro da nanoestrutura única do fotodetector de silicio negro, que é desencadeado por fotóns de alta enerxía.Anteriormente, os científicos non puideron observar o fenómeno en dispositivos reais porque a presenza de perdas eléctricas e ópticas reduciu o número de electróns recollidos."Os nosos dispositivos nanoestruturados non teñen recombinación nin perda de reflexión, polo que podemos recoller todos os portadores de carga multiplicados", explicou a profesora Hera Severn, líder do estudo.
Esta eficiencia foi verificada polo Instituto de Tecnoloxía Física da Sociedade Nacional de Metroloxía Alemá (PTB), o servizo de medición máis preciso e fiable de Europa.
Os investigadores sinalan que esta eficiencia récord significa que os científicos poden mellorar moito o rendemento dos dispositivos de detección fotoeléctrica.
"Os nosos detectores xeraron moito interese, especialmente nas áreas de biotecnoloxía e monitorización de procesos industriais", dixo o doutor Mikko Juntuna, CEO de ElfysInc, unha empresa propiedade da Universidade de Aalto.Infórmase de que comezaron a fabricar este tipo de detectores para uso comercial.
Hora de publicación: 11-Xul-2023