ബ്ലാക്ക് സിലിക്കൺ ഫോട്ടോഡിറ്റക്റ്റർ റെക്കോർഡ്: ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത 132% വരെ

കറുത്ത സിലിക്കൺഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർറെക്കോർഡ്: ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത 132% വരെ

മാധ്യമ റിപ്പോർട്ടുകൾ പ്രകാരം, ആൾട്ടോ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ 132% വരെ ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. നാനോ സ്ട്രക്ചർ ചെയ്ത ബ്ലാക്ക് സിലിക്കൺ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഈ അസാദ്ധ്യമായ നേട്ടം കൈവരിച്ചത്, ഇത് സോളാർ സെല്ലുകൾക്കും മറ്റുള്ളവക്കും ഒരു പ്രധാന വഴിത്തിരിവായിരിക്കാം.ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ. ഒരു സാങ്കൽപ്പിക ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്ക് ഉപകരണത്തിന് 100 ശതമാനം ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയുണ്ടെങ്കിൽ, അതിനർത്ഥം അതിൽ തട്ടുന്ന ഓരോ ഫോട്ടോണും ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, അത് ഒരു സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുതിയായി ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു എന്നാണ്.

ഈ പുതിയ ഉപകരണം 100 ശതമാനം കാര്യക്ഷമത മാത്രമല്ല, 100 ശതമാനത്തിലധികം കാര്യക്ഷമതയും കൈവരിക്കുന്നു. 132% എന്നാൽ ഫോട്ടോണിൽ ശരാശരി 1.32 ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഇത് സജീവ വസ്തുവായി കറുത്ത സിലിക്കൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു കൂടാതെ അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഒരു കോൺ, കോളം നാനോസ്ട്രക്ചർ എന്നിവയുണ്ട്.

വ്യക്തമായും നിങ്ങൾക്ക് നേർത്ത വായുവിൽ നിന്ന് 0.32 അധിക ഇലക്ട്രോണുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ല, എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഭൗതികശാസ്ത്രം പറയുന്നത് നേർത്ത വായുവിൽ നിന്ന് energy ർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്നാണ്, അപ്പോൾ ഈ അധിക ഇലക്ട്രോണുകൾ എവിടെ നിന്ന് വരുന്നു?

ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് മെറ്റീരിയലുകളുടെ പൊതുവായ പ്രവർത്തന തത്വത്തിലാണ് ഇതെല്ലാം വരുന്നത്. സംഭവ പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഫോട്ടോൺ ഒരു സജീവ പദാർത്ഥത്തിൽ അടിക്കുമ്പോൾ, സാധാരണയായി സിലിക്കൺ, അത് ഒരു ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ തട്ടിയെടുക്കുന്നു. എന്നാൽ ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ഫോട്ടോണിന് ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങളൊന്നും ലംഘിക്കാതെ രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളെ പുറത്താക്കാൻ കഴിയും.

ഈ പ്രതിഭാസം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ രൂപകൽപ്പന മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വളരെ സഹായകമാകുമെന്നതിൽ സംശയമില്ല. പല ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് മെറ്റീരിയലുകളിലും, ഉപകരണത്തിൽ നിന്ന് ഫോട്ടോണുകൾ പ്രതിഫലിക്കുമ്പോഴോ ഇലക്‌ട്രോണുകൾ സർക്യൂട്ട് ശേഖരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ആറ്റങ്ങളിൽ അവശേഷിക്കുന്ന "ദ്വാരങ്ങളുമായി" വീണ്ടും സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോഴോ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി മാർഗങ്ങളിൽ കാര്യക്ഷമത നഷ്ടപ്പെടുന്നു.

എന്നാൽ ആ തടസ്സങ്ങൾ ഏറെക്കുറെ നീക്കിയതായി ആൾട്ടോയുടെ ടീം പറയുന്നു. കറുത്ത സിലിക്കൺ മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ ഫോട്ടോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ചുരുണ്ടതും നിരകളുള്ളതുമായ നാനോസ്ട്രക്ചറുകൾ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഇലക്ട്രോൺ പുനഃസംയോജനം കുറയ്ക്കുന്നു.

മൊത്തത്തിൽ, ഈ മുന്നേറ്റങ്ങൾ ഉപകരണത്തിൻ്റെ ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയെ 130% വരെ എത്തിക്കാൻ സഹായിച്ചു. ടീമിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ ജർമ്മനിയുടെ നാഷണൽ മെട്രോളജി ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്, PTB (ജർമ്മൻ ഫെഡറൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഫിസിക്സ്) സ്വതന്ത്രമായി പരിശോധിച്ചു.

ഗവേഷകർ പറയുന്നതനുസരിച്ച്, ഈ റെക്കോർഡ് കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് സോളാർ സെല്ലുകളും മറ്റ് ലൈറ്റ് സെൻസറുകളും ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഏതൊരു ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിൻ്റെയും പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, കൂടാതെ പുതിയ ഡിറ്റക്ടർ ഇതിനകം വാണിജ്യപരമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.