رکورد راندمان کوانتومی زده شد

به گزارش خبرنگار حوزه‌ علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا  از نیواطلس، دانشمندان دانشگاه آلاتو موفق به توسعه دستگاهی فتوولتائیک با ۱۳۲ درصد راندمان کوانتومی خارجی شده‌اند. این امر با استفاده از نانوساختارهای سیلیکون سیاه ممکن شده و می‌تواند منجر به تحول عظیمی در صنعت سلول‌های خورشیدی و حسگرهای نوری شود.

اگر راندمان کوانتومی خارجی یک دستگاه فتوولتائیک فرضی ۱۰۰ درصد باشد، با برخورد هر فوتون نوری یک الکترون تولید می‌کند که از مدار خارج شده و به عنوان برق استخراج می‌شود. راندمان دستگاه جدید از ۱۰۰ درصد بالاتر رفته و به ۱۳۲ درصد رسیده است. این امر بدین معناست که به طور متوسط در ازای هر فوتون ۱,۳۲ الکترون تولید می‌شود.

ماده فعال این دستگاه سیلیکون سیاه و نانوساختارهایی به شکل مخروط و ستون است که نور فرابنفش را جذب می‌کنند. مسلماً نمی‌توان ۰,۳۲ درصد از یک الکترون را تولید کرد، درواقع ۰.۳۲ درصد شانس تولید دو الکترون از یک فوتون وجود دارد. شاید این امر در ابتدا غیرممکن به نظر برسد اما عملکرد مواد فتوولتائیک آن را ممکن می‌سازد.

وقتی فوتونی با مواد فعال (سیلیکون) برخورد می‌کند، یک الکترون از یکی از اتم‌هایش را بیرون می‌اندازد؛ اما تحت شرایط خاصی یک فوتون پرانرژی می‌تواند به دو الکترون برخورد کرده و آن را خارج کند.

انتهای پیام/۴۰۲۱/پ