കറുത്ത സിലിക്കൺഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർറെക്കോർഡ്: ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത 132% വരെ
മാധ്യമ റിപ്പോർട്ടുകൾ പ്രകാരം, ആൾട്ടോ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ 132% വരെ ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. നാനോസ്ട്രക്ചർ ചെയ്ത കറുത്ത സിലിക്കൺ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഈ അവിശ്വസനീയ നേട്ടം കൈവരിച്ചത്, ഇത് സോളാർ സെല്ലുകൾക്കും മറ്റ്...ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾഒരു സാങ്കൽപ്പിക ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഉപകരണത്തിന് 100 ശതമാനം ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയുണ്ടെങ്കിൽ, അതിനർത്ഥം അതിൽ പതിക്കുന്ന ഓരോ ഫോട്ടോണും ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു എന്നാണ്, അത് ഒരു സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുതിയായി ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു.
ഈ പുതിയ ഉപകരണം 100 ശതമാനം കാര്യക്ഷമത മാത്രമല്ല, 100 ശതമാനത്തിലധികം കാര്യക്ഷമതയും കൈവരിക്കുന്നു. 132% എന്നാൽ ഒരു ഫോട്ടോണിന് ശരാശരി 1.32 ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. സജീവ വസ്തുവായി കറുത്ത സിലിക്കൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഒരു കോൺ, കോളം നാനോസ്ട്രക്ചറും ഇതിനുണ്ട്.
നേർത്ത വായുവിൽ നിന്ന് 0.32 അധിക ഇലക്ട്രോണുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് വ്യക്തമാണ്, എല്ലാത്തിനുമുപരി, നേർത്ത വായുവിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് ഭൗതികശാസ്ത്രം പറയുന്നു, അപ്പോൾ ഈ അധിക ഇലക്ട്രോണുകൾ എവിടെ നിന്ന് വരുന്നു?
ഇതെല്ലാം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വസ്തുക്കളുടെ പൊതുവായ പ്രവർത്തന തത്വത്തിൽ വരുന്നു. പതന പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു ഫോട്ടോൺ ഒരു സജീവ പദാർത്ഥത്തിൽ, സാധാരണയായി സിലിക്കണിൽ, പതിക്കുമ്പോൾ, അത് ആറ്റങ്ങളിൽ ഒന്നിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ പുറത്താക്കുന്നു. എന്നാൽ ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഒരു ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഫോട്ടോണിന് ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ ലംഘിക്കാതെ തന്നെ രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളെ പുറത്താക്കാൻ കഴിയും.
ഈ പ്രതിഭാസം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ രൂപകൽപ്പന മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വളരെ സഹായകരമാകുമെന്നതിൽ സംശയമില്ല. പല ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് വസ്തുക്കളിലും, ഉപകരണത്തിൽ നിന്ന് ഫോട്ടോണുകൾ പ്രതിഫലിക്കുമ്പോഴോ സർക്യൂട്ട് ശേഖരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ആറ്റങ്ങളിൽ അവശേഷിക്കുന്ന "ദ്വാരങ്ങളുമായി" ഇലക്ട്രോണുകൾ വീണ്ടും സംയോജിക്കുമ്പോഴോ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി വിധങ്ങളിൽ കാര്യക്ഷമത നഷ്ടപ്പെടുന്നു.
എന്നാൽ ആൾട്ടോയുടെ സംഘം പറയുന്നത് ആ തടസ്സങ്ങൾ വലിയതോതിൽ നീക്കം ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്നാണ്. കറുത്ത സിലിക്കൺ മറ്റ് വസ്തുക്കളേക്കാൾ കൂടുതൽ ഫോട്ടോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ടേപ്പർ ചെയ്തതും സ്തംഭവുമായ നാനോസ്ട്രക്ചറുകൾ വസ്തുവിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഇലക്ട്രോൺ പുനഃസംയോജനം കുറയ്ക്കുന്നു.
മൊത്തത്തിൽ, ഈ പുരോഗതികൾ ഉപകരണത്തിന്റെ ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത 130% എത്താൻ സഹായിച്ചു. ടീമിന്റെ ഫലങ്ങൾ ജർമ്മനിയുടെ ദേശീയ മെട്രോളജി ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട്, PTB (ജർമ്മൻ ഫെഡറൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഫിസിക്സ്) പോലും സ്വതന്ത്രമായി പരിശോധിച്ചു.
ഗവേഷകരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഈ റെക്കോർഡ് കാര്യക്ഷമത സോളാർ സെല്ലുകൾ, മറ്റ് ലൈറ്റ് സെൻസറുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഏതൊരു ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിന്റെയും പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തും, കൂടാതെ പുതിയ ഡിറ്റക്ടർ ഇതിനകം വാണിജ്യപരമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-31-2023