Zinātnieku izveidots fotoelementu elements ar efektivitāti 132%

Aalto universitātes pētnieku komandai ir izdevies izveidot fotoelektrisko ierīci, kuras ārējā kvantu efektivitāte ir rekordliela 132%.

Šie rekordnumuri, kas izklausās pēc fantāzijas, tika sasniegti, izmantojot nanostrukturētu melno silīciju. Tātad, uzzināsim nedaudz vairāk par šo atklājumu.

Kā jūs ieguvāt 132% efektivitāti?

Paņemiet fotoelektrisko ierīci un iedomājieties, ka tās ārējā kvantu efektivitāte ir 100 procenti. Tātad tas liek domāt, ka katrs gaismas fotons, kas trāpa šādā panelī, ar simtprocentīgu varbūtību izsit elektronu.

Tātad jaunā ierīce ir pirmā pasaulē, kuras efektivitāte pārsniedz 100 procentu slieksni un ir vienāda ar 132%.

Tas nozīmē, ka vidēji viens gaismas fotons no materiāla struktūras izsit 1,32 elektronus. Protams, nav iespējams iegūt 0,32 elektronus, tāpēc šādi skaitļi jāsaprot šādi: jums ir 32% iespēja izsist pāris elektronus uzreiz ar vienu gaismas fotonu.

Šķiet, ka tas nav iespējams pēc fiziskiem likumiem, jo ​​enerģija netiek ņemta no nekurienes. Apskatīsim, kā tas kļuva iespējams.

Viss ir atkarīgs no tā, kā fotoelementu materiāli parasti darbojas:

Tātad, kad fotons nokļūst aktīvā materiāla virsmā, tad viens elektrons tiek izsists no atoma. Bet noteiktos apstākļos augstas enerģijas fotons var izsist divus elektronus uzreiz, nepārkāpjot nevienu fizikas likumu.

Zinot to, zinātnieki izgatavoja ierīci, izmantojot melno silīciju kā aktīvo materiālu īpašā konusu un kolonnu formā, kas absorbē UV gaismu. Tādējādi tika radīti lieliski apstākļi elektronu "dubultai nokautai".

Kādas ir produkta izredzes

Melnais silīcijs ir unikāls materiāls, kas var dramatiski uzlabot visu jauno saules paneļu darbību.

Galu galā tā izmantošana ievērojami samazina tādus negatīvos faktorus kā fotonu atstarošana no ierīces un elektronu rekombinācija ar "atveri", ko tie atstāj atomā, pirms ķēde tos savāc.

Zinātnieki žurnāla lapās dalījās ar paveikto darbu rezultātiem, kas tika pārbaudīti Vācijas Nacionālajā metroloģijas institūtā Fiziskās apskates vēstules.

Paldies, ka izlasījāt līdz galam un novērtējāt materiālu.