According to the physicists organization network recently reported that Finnish researchers have developed a black silicon photodetector with an external quantum efficiency of 130%, which is the first time that the efficiency of photovoltaic devices exceeds the theoretical limit of 100%, which is expected to greatly improve the efficiency of photoelectric detection devices, and these devices are widely used in cars, mobile phones, smart watches and medical equipment.
Фотоенекторът е сензор, който може да измерва светлина или друга електромагнитна енергия, да преобразува фотоните в електрически ток, а абсорбираните фотони образуват двойки електрон. Фотодетекторът включва фотодиод и фототранзистор и др. Квантовата ефективност се използва за определяне на процента на фотоните, получени от устройство, като фотодетектор в двойка електрон, тоест, квантовата ефективност е равна на броя на фотогенерираните електрони, разделен на броя на падащите фотони.
Когато инцидентен фотон произвежда електрон към външна верига, външната квантова ефективност на устройството е 100% (счита се, че е теоретичната граница). В последното проучване, черният силиконов фотодетектор има ефективност до 130 процента, което означава, че един инцидентен фотон произвежда около 1,3 електрона.
Според изследователите на университета в Аалто, тайното оръжие зад този основен пробив е процесът на умножение на носителя, който се осъществява в рамките на уникалната наноструктура на черния силиконов фотодетектор, който се задейства от високоенергийни фотони. Преди това учените не бяха в състояние да наблюдават явлението в реални устройства, тъй като наличието на електрически и оптични загуби намалява броя на събраните електрони. „Нашите наноструктурирани устройства нямат рекомбинация и загуба на отражение, така че можем да съберем всички многократни превозвачи за зареждане“, обясни лидерът на проучването професор Хера Северн.
Тази ефективност е проверена от Института за физически технологии на Германското Национално метрологично дружество (PTB), най -точната и надеждна услуга за измерване в Европа.
Изследователите отбелязват, че тази ефективност на записа означава, че учените могат значително да подобрят работата на устройствата за откриване на фотоелектрически устройства.
„Нашите детектори предизвикаха голям интерес, особено в областите на биотехнологиите и мониторинга на индустриалните процеси“, казва д -р Мико Юнтуна, изпълнителен директор на ElfySinc, компания, собственост на университета в Аалто. Съобщава се, че те са започнали да произвеждат такива детектори за търговска употреба.
Време за публикация: юли-11-2023