Siliciu nerufotodetettorerecord: efficienza quantica esterna finu à 132%
Sicondu i rapporti di i media, i circadori di l'Università Aalto anu sviluppatu un dispusitivu optoelettronicu cù una efficienza quantica esterna finu à u 132%. Questa improbabile impresa hè stata ottenuta aduprendu siliciu neru nanostrutturatu, chì puderia esse una scuperta maiò per e cellule solari è altri.fotodetettoriSè un dispusitivu fotovoltaicu ipoteticu hà una efficienza quantica esterna di 100 per centu, questu significa chì ogni fotone chì u colpisce produce un elettrone, chì hè raccoltu cum'è elettricità attraversu un circuitu.
È questu novu dispusitivu ùn solu righjunghje una efficienza di 100 per centu, ma più di 100 per centu. 132% significa una media di 1,32 elettroni per fotone. Utilizza u siliciu neru cum'è materiale attivu è hà una nanostruttura conica è culunnare chì pò assorbe a luce ultravioletta.
Ovviamente ùn pudete micca creà 0,32 elettroni in più da l'aria fina, dopu tuttu, a fisica dice chì l'energia ùn pò esse creata da l'aria fina, allora da induve venenu questi elettroni in più?
Tuttu si riduce à u principiu generale di funziunamentu di i materiali fotovoltaichi. Quandu un fotone di a luce incidente tocca una sustanza attiva, di solitu u siliciu, caccia un elettrone da unu di l'atomi. Ma in certi casi, un fotone d'alta energia pò caccià dui elettroni senza rompe alcuna lege di a fisica.
Ùn ci hè dubbitu chì sfruttà stu fenomenu pò esse assai utile per migliurà a cuncepzione di e cellule solari. In parechji materiali optoelettronici, l'efficienza si perde in parechji modi, cumpresu quandu i fotoni sò riflessi da u dispusitivu o l'elettroni si ricombinanu cù i "buchi" lasciati in l'atomi prima di esse raccolti da u circuitu.
Ma a squadra di Aalto dice ch'elli anu in gran parte eliminatu questi ostaculi. U siliciu neru assorbe più fotoni cà altri materiali, è e nanostrutture affusolate è colonnari riducenu a ricombinazione elettronica nantu à a superficia di u materiale.
In generale, sti progressi anu permessu à l'efficienza quantica esterna di u dispusitivu di ghjunghje à u 130%. I risultati di a squadra sò stati ancu verificati indipindentamente da l'Istitutu naziunale di Metrologia tedescu, u PTB (Istitutu Federale Tedescu di Fisica).
Sicondu i circadori, sta efficienza record puderia migliurà e prestazioni di praticamente qualsiasi fotodetector, cumprese e cellule solari è altri sensori di luce, è u novu detector hè digià adupratu cummercialmente.
Data di publicazione: 31 di lugliu di u 2023