Teadlaste loodud fotogalvaanilised elemendid, mille efektiivsus on 132%
Aalto ülikooli uurimisrühm on suutnud luua fotogalvaanilise seadme, mille välimine kvantefektiivsus on rekordiline 132%.
Need fantaasiana kõlavad rekordarvud saavutati nanostruktureeritud musta räni kasutamisega. Nii et uurime selle avastuse kohta veidi rohkem.
Kuidas saite 132% -lise efektiivsuse?
Võtke fotogalvaaniline seade ja kujutage ette, et selle väline kvantefektiivsus on 100 protsenti. Niisiis viitab see sellele, et iga valguse footon, mis sellist paneeli tabab, koputab elektron välja sajaprotsendilise tõenäosusega.
Nii et uus seade on esimene maailmas, mille kasutegur ületab 100 protsendi künnise ja võrdub 132% -ga.
See tähendab, et keskmiselt lööb üks valguse footon materjalistruktuurist välja 1,32 elektroni. Muidugi on võimatu saada 0,32 elektroni, nii et selliseid numbreid tuleb mõista järgmiselt: teil on 32% tõenäosus koputada paar elektroni korraga ühe valguse footoniga.
Tundub, et see on füüsikaliste seaduste järgi võimatu, sest energiat ei võeta kuskilt. Vaatame, kuidas see võimalikuks sai.
Kõik sõltub fotogalvaaniliste materjalide üldisest toimimisest:
Niisiis, kui footon satub aktiivse materjali pinnale, koputatakse üks elektron aatomist välja. Kuid teatud tingimustel võib suure energiaga footon kaks elektroni korraga välja lüüa, rikkumata ühtegi füüsikaseadust.
Teades seda, teadlased valmistasid seadme, mis kasutas musta räni aktiivse materjalina UV-valgust neelavate koonuste ja kolonnide erikujulisena. Seega loodi suurepärased tingimused elektronide kahekordseks väljalülitamiseks.
Millised on toote väljavaated
Must räni on ainulaadne materjal, mis võib dramaatiliselt parandada kõigi uute päikesepaneelide toimivust.
Lõppude lõpuks vähendab selle kasutamine märkimisväärselt selliseid negatiivseid tegureid nagu footonite peegeldumine seadmest ja elektronide rekombinatsioon "auguga", mille nad jätavad aatomisse, enne kui need vooluringi koguvad.
Teadlased jagasid Saksamaa riiklikus metroloogiainstituudis katsetatud tehtud töö tulemusi ajakirja lehtedel Füüsilise ülevaate kirjad.
Tänan teid lõpuni lugemise ja materjali hindamise eest.