ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Фотодетектор из черного кремния показал КПД в 132% / 18.08.2020

Источник: newatlas.com

 

Ученые из Финляндии придумали, как одной частицей света выбить из фотогальванического материала больше одного электрона.

 

Это, казалось бы, невозможное достижение стало реальным благодаря уникальной структуре черного кремния.

 

Открытие может применяться в производстве солнечных элементов и других фотодетекторов. В теории, если у гипотетического фотогальванического устройства внешняя квантовая эффективность равна 100%, это значит, что каждый фотон, попадающий на него, вырабатывает один электрон, который превращается в электричество.

 

Ученые из Университета Аальто создали фотодетектор, КПД которого превосходит 100% — с каждого фотона он получает в среднем 1,32 электрона. Создан он из черного кремния, активного материала, абсорбирующего ультрафиолетовый свет благодаря своей наноструктуре из колонн и конусов.

 

Казалось бы, такое невозможно, ведь законы физики утверждают, что энергия не может взяться из ниоткуда. Ответ в устройстве фотогальванических материалов.

 

Когда фотон света сталкивается с активным материалом — обычно с кремнием — он выбивает электрон в одном из его атомов. Но в определенных обстоятельствах один высокоэнергетический фотон может выбить два электрона, не нарушая никаких правил. Производительность обычных фотогальванических материалов снижается по ряду причин, например, потому что фотоны отражаются от устройства или электроны рекомбинируются с дырками, которые они оставляют в атомах, и не попадают в цепь. Но команда финских ученых по большей части справилась с этими трудностями. Черный кремний абсорбирует намного больше фотонов, чем другие материалы, а конус и колонны его структуры сокращают рекомбинацию электронов на поверхности.

 

Производительность устройства была подтверждена независимой коллегией ученых из Физико-технического федерального института Германии. Технология позволяет улучшить КПД практически любого фотодетектора, в том числе, солнечных элементов или других фотосенсоров. Коммерческое производство рекордных фотодетекторов уже началось.


Другие новости по теме:
21.03.22 - Ученые научились «перезаряжать» Т-клетки для эффективной борьбы с раком
21.03.22 - Ядерный реактор помогает ловить и изучать «частицы-призраки»
19.03.22 - Ученые засекли «сигнал тревоги» от растений, когда их атакуют животные
15.03.22 - Курчатовский институт создает нейроимплант, который позволит ходить парализованным людям
14.03.22 - Фильтры для воды будут очищать с помощью глюкозы
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанокристаллы поваренной соли оказались эластичными (видео)

Американские исследователи обнаружили, что нанокристаллы поваренной соли (NaCl) эластичны. Макрокристаллы этого материала представляют собой твердые хрупкие тела. По словам ученых, новое открытие в оч

327
2

Учёные узнали как работеат материал для быстрозаряжаемых аккумуляторов

  Исследователи из Сколтеха вместе с коллегами из МГУ установили механизмы хранения заряда для NiBTA — недавно открытого материала, который может привести к созданию передов

185
3

В США производят биотопливо из бактерий

  Учёные из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли генетически модифицировали бактерии, чем заставили их синтезировать очень и очень эффективное биотопливо. Плотность энергии этого

185
4

ИИ предсказывает убийство

      Алгоритм с точностью до 300 метров позволяет предсказывать, где будет совершено нападение или кража за неделю до того, как это произойдет.   Достижения в обла

148
5

Без СО2

  Ученые из Калифорнийского университета в Беркли создали технологию получения высокоэффективного биотоплива   Производственный процесс полагается на молекулы фулемицина, получ

123

Анонсы событий