Физики создали солнечную батарею с невозможной мощностью

Опубликованно 19.08.2020 23:15

Исслeдoвaтeли с Унивeрситeтa Aaлтo рaзрaбoтaли фoтoэлeктричeскoe устрoйствo с внeшнeй квaнтoвoй эффeктивнoстью 132 прoцeнтa. Этoт нeвeрoятнo звучaщий пoдвиг был дoстигнут с испoльзoвaниeм нaнoструктурирoвaннoгo чeрнoгo крeмния и может телосложение крупным прорывом для солнечных элементов и других фотодетекторов.

Разве гипотетическое фотоэлектрическое устройство имеет внешнюю квантовую плодотворность 100 процентов, это означает, фигли каждый фотон света, свисающий на него, генерирует Вотан электрон, который проходит вследствие цепь и собирается в виде электричества.

Сие новое устройство является первым, которое невыгодный только достигает 100-процентной эффективности, так и превышает ее. При 132 процентах сие означает, что вы получаете в среднем 1,32 электрона в каждый фотон. Он был изготовлен с использованием черного кремния в качестве активного материала с наноструктурами в форме конусов и столбцов, поглощающих УФ-светик.

Очевидно, у вас не может бытийствовать 0,32 электрона, но, говоря другими словами, у вам есть 32-процентная возможность создать два электрона с одного фотона. На узловой взгляд это может заболевать невозможным - в конце концов, ряха утверждает, что энергия никак не может быть создана изо ничего. Так откуда но берутся эти лишние электроны?

Целое сводится к тому, как в целом работают фотоэлектрические материалы. Эпизодически фотон падающего света попадает в контокоррентный материал - обычно кремний - некто выбивает электрон из одного изо его атомов. Но подле определенных обстоятельствах один фотон высокой энергии может выгнать взашей два электрона, не нарушая никаких законов физики.

Само из себя разумеется, что использование сего явления может быть немилосердно полезным для улучшения конструкции солнечных элементов. Кайфовый многих фотоэлектрических материалах результативность теряется по нескольким причинам, начиная отражение фотонов от устройства не то — не то рекомбинацию электронов с "дырой", которую они оставили в атоме, по-прежнему чем они могут непременничать собраны схемой.

Но ледовая дружина Аалто утверждает, что в значительной степени сии препятствия устранены. Черный силиций поглощает гораздо больше фотонов, нежели другие материалы, а наноструктуры конуса и столбика уменьшают рекомбинацию электронов получай поверхности материала.

В совокупности сии достижения позволили создать построение со 130-процентной внешней квантовой эффективностью. Личный состав даже провела независимую проверку сих результатов в Немецком национальном метрологическом институте Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB).

Исследователи слышно, что такая рекордная полезное действие может улучшить работу прагматично любого фотодетектора, включая солнечные простейшие положения и другие датчики света, и почто новые детекторы уже производятся в (видах коммерческого использования.

Напомним, прежде сообщалось, что солнечный воздушный) (грузовик отправился в перелет через США.

Хотите познавать важные и актуальные новости сперва всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

Категория: Технологии