Ayon sa network ng organisasyon ng mga pisiko, kamakailan ay iniulat na ang mga mananaliksik na Finnish ay nakabuo ng isang itim na silicon photodetector na may external quantum efficiency na 130%, na siyang unang pagkakataon na ang kahusayan ng mga photovoltaic device ay lumampas sa teoretikal na limitasyon na 100%, na inaasahang lubos na magpapabuti sa kahusayan ng mga photoelectric detection device, at ang mga device na ito ay malawakang ginagamit sa mga kotse, mobile phone, smart watch at kagamitang medikal.
Ang photodetector ay isang sensor na kayang sukatin ang liwanag o iba pang electromagnetic energy, i-convert ang mga photon sa electric current, at ang mga absorbed photon ay bumubuo ng mga electron-hole pair. Kasama sa photodetector ang photodiode at phototransistor, atbp. Ginagamit ang quantum efficiency upang tukuyin ang porsyento ng mga photon na natatanggap ng isang device tulad ng photodetector patungo sa isang electron-hole pair, ibig sabihin, ang quantum efficiency ay katumbas ng bilang ng mga photogenerated electron na hinati sa bilang ng mga incident photon.
Kapag ang isang incident photon ay naglalabas ng isang electron papunta sa isang external circuit, ang external quantum efficiency ng device ay 100% (dating inaakalang theoretical limit). Sa pinakabagong pag-aaral, ang black silicon photodetector ay may efficiency na hanggang 130 porsyento, na nangangahulugang ang isang incident photon ay naglalabas ng humigit-kumulang 1.3 electron.
Ayon sa mga mananaliksik ng Aalto University, ang sikretong sandata sa likod ng malaking tagumpay na ito ay ang proseso ng pagpaparami ng charge-carrier na nangyayari sa loob ng natatanging nanostructure ng itim na silicon photodetector, na pinasisigla ng mga high-energy photon. Dati, hindi naobserbahan ng mga siyentipiko ang phenomenon sa mga totoong device dahil ang pagkakaroon ng electrical at optical losses ay nagbawas sa bilang ng mga electron na nakolekta. "Ang aming mga nanostructured device ay walang recombination at walang reflection loss, kaya maaari naming kolektahin ang lahat ng pinarami na charge carrier," paliwanag ng pinuno ng pag-aaral na si Propesor Hera Severn.
Ang kahusayang ito ay napatunayan ng Institute of Physical Technology ng German National Metrology Society (PTB), ang pinakatumpak at maaasahang serbisyo sa pagsukat sa Europa.
Napansin ng mga mananaliksik na ang kahusayan sa rekord na ito ay nangangahulugan na lubos na mapapabuti ng mga siyentipiko ang pagganap ng mga photoelectric detection device.
“Ang aming mga detektor ay nakapukaw ng maraming interes, lalo na sa mga larangan ng biotechnology at pagsubaybay sa prosesong industriyal,” sabi ni Dr. Mikko Juntuna, CEO ng ElfysInc, isang kumpanyang pagmamay-ari ng Aalto University. Naiulat na nagsimula na silang gumawa ng mga naturang detektor para sa komersyal na paggamit.
Oras ng pag-post: Hulyo 11, 2023