Tim Olandiż Jiżviluppa 200 fil-mija Effiċjenti Photodiode

Riċentement, grupp ta 'riċerkaturi mill-Università tat-Teknoloġija ta' Eindhoven ("TU/e") u ċ-Ċentru Holst, sussidjarja ta 'TNO fl-Olanda, żviluppaw fotodijodu b'sensittività li tkisser ir-rekords u rata ta' produzzjoni ta 'fotoelettroni ta' aktar minn 200 fil-mija. bl-użu ta 'dawl aħdar u disinn ta' batterija b'saff doppju. Ir-riżultati ġew ippubblikati fil-ġurnal Science Advances.
F'dawn l-aħħar snin, pannelli solari b'ċelloli multipli f'munzelli ta 'spiss stabbilixxew rekords għall-effiċjenza tal-produzzjoni u l-konverżjoni. Riccardo Ollearo, riċerkatur dottorat fl-Università tat-Teknoloġija ta 'Eindhoven fl-Olanda, jindika li l-output ta' fotoelettron ta '200 fil-mija msemmija hawn fuq ma jirreferix għall-effiċjenza normali tal-enerġija. Fid-dinja tal-photodiodes, hija l-effiċjenza quantum li tgħodd. Minflok ma tgħodd l-ammont totali ta 'enerġija solari, tgħodd in-numru ta' fotoni li d-dijodu jikkonverti f'elettroni.
Biex photodiode jaħdem sew, għandhom jiġu sodisfatti żewġ kundizzjonijiet: l-ewwel, għandu jimminimizza l-ammont ta 'kurrent iġġenerat fin-nuqqas ta' dawl, magħruf bħala kurrent skur - u iktar ma jkun żgħir il-kurrent skur, aktar ikun sensittiv id-dijodu. It-tieni, għandu jkun kapaċi jiddiskrimina l-livell tal-ħoss fl-isfond mid-dawl infra-aħmar assoċjat. Sfortunatament, dawn iż-żewġ affarijiet normalment ma jseħħux fl-istess ħin.
Iċ-Ċentru Holst huwa istitut ta 'riċerka li jispeċjalizza fit-teknoloġiji tas-sensuri mingħajr fili u stampati. Fil-kollaborazzjoni ta 'hawn fuq, Riccardo Ollearo ħadem mat-tim ta' photodetector taċ-Ċentru Holst biex jinbena dajowd tandem.
Dan l-apparat tad-dijodu tandem jgħaqqad il-kalkoġenu u ċ-ċelloli fotovoltajċi organiċi biex jottimizza l-prestazzjoni taċ-ċellula solari, li tilħaq effiċjenza ta '70 fil-mija. Aktar tard, użaw dawl aħdar bħala għajnuna, u eventwalment żiedu l-effiċjenza tad-dawl infra-aħmar qrib għal aktar minn 200 fil-mija.
Ir-riċerkaturi analizzaw li dan huwa prinċipalment minħabba li d-dawl aħdar żejjed iwassal għal akkumulazzjoni ta 'elettroni fis-saff ta' chalcogenide. Dan jaġixxi bħala ġibjun ta 'ċarġ li jiġi rilaxxat meta foton infra-aħmar jiġi assorbit mis-saff organiku - fi kliem ieħor, għal kull foton infra-aħmar li jgħaddi minnu u jiġi kkonvertit f'elettron, jirċievi elettron żejjed li jakkumpanja, li jirriżulta f'effiċjenza. ta’ 200 fil-mija jew aktar.
It-tim ttestja l-apparat fotodiode tandem ta 'hawn fuq u wera li huwa adattat għal apparati flessibbli fil-laboratorju, kapaċi jaqbdu sinjali sottili, bħall-qalb tal-bniedem jew ir-rata tan-nifs, f'ambjenti b'dawl fl-isfond realistiku. Ir-riċerkaturi poġġew l-apparat 130 ċentimetru 'l bogħod minn subgħajhom u fil-fatt setgħu jiskopru bidliet żgħar fl-ammont ta' dawl infra-aħmar rifless lura lejn id-dijodu.
Ir-riċerkaturi jridu jaraw jekk l-apparat jistax jittejjeb aktar u jesploraw jekk l-apparat jistax jiġi ttestjat klinikament, pereżempju billi jagħmilha aktar mgħaġġla. Huwa magħruf ukoll li l-proġett "FORSEE" immexxi mir-riċerkatur ta 'TU/e Sveta Zinger qed jaħdem mal-Isptar Catharina f'Eindhoven biex jiżviluppa kamera intelliġenti li tista' tosserva l-qalb u r-rati respiratorji ta 'pazjent.