Menurut Jaringan Organisasi Fisikawan baru -baru ini melaporkan bahwa para peneliti Finlandia telah mengembangkan fotodetektor silikon hitam dengan efisiensi kuantum eksternal sebesar 130%, yang merupakan pertama kalinya efisiensi perangkat fotovoltaik melebihi batas teoritis, yang diharapkan untuk meningkatkan efisiensi dari pelepasan mobile, dan ini melingkar.
Fotodetektor adalah sensor yang dapat mengukur cahaya atau energi elektromagnetik lainnya, mengubah foton menjadi arus listrik, dan foton yang diserap membentuk pasangan lubang elektron. Fotodetektor mencakup fotodioda dan fototransistor, dll. Efisiensi kuantum digunakan untuk menentukan persentase foton yang diterima oleh perangkat seperti fotodetektor ke dalam pasangan lubang elektron, yaitu efisiensi kuantum sama dengan jumlah elektron fotogenerasi yang dibagi dengan jumlah foton insiden.
Ketika foton insiden menghasilkan elektron ke sirkuit eksternal, efisiensi kuantum eksternal perangkat adalah 100% (sebelumnya dianggap sebagai batas teoritis). Dalam studi terbaru, fotodetektor silikon hitam memiliki efisiensi hingga 130 persen, yang berarti bahwa satu foton insiden menghasilkan sekitar 1,3 elektron.
Menurut peneliti Aalto University, senjata rahasia di balik terobosan besar ini adalah proses multiplikasi pembawa muatan yang terjadi dalam struktur nano unik dari fotodetektor silikon hitam, yang dipicu oleh foton berenergi tinggi. Sebelumnya, para ilmuwan tidak dapat mengamati fenomena di perangkat nyata karena adanya kerugian listrik dan optik mengurangi jumlah elektron yang dikumpulkan. “Perangkat kami yang berstruktur nano tidak memiliki rekombinasi dan tidak ada kerugian refleksi, sehingga kami dapat mengumpulkan semua operator biaya berlipat ganda,” jelas pemimpin studi Profesor Hera Severn.
Efisiensi ini telah diverifikasi oleh Institut Teknologi Fisik Masyarakat Metrologi Nasional Jerman (PTB), layanan pengukuran yang paling akurat dan andal di Eropa.
Para peneliti mencatat bahwa efisiensi catatan ini berarti bahwa para ilmuwan dapat sangat meningkatkan kinerja perangkat deteksi fotolektrik.
"Detektor kami telah menghasilkan banyak minat, terutama di bidang bioteknologi dan pemantauan proses industri," kata Dr. Mikko Juntuna, CEO Elfysinc, sebuah perusahaan yang dimiliki oleh Universitas Aalto. Dilaporkan bahwa mereka telah mulai memproduksi detektor tersebut untuk penggunaan komersial.
Waktu posting: Jul-11-2023