કાળો સિલિકોનફોટોડિટેક્ટરરેકોર્ડ: બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા 132% સુધી
મીડિયા રિપોર્ટ્સ અનુસાર, આલ્ટો યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ ૧૩૨% સુધીની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા ધરાવતું ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ વિકસાવ્યું છે. નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ બ્લેક સિલિકોનનો ઉપયોગ કરીને આ અસંભવિત સિદ્ધિ પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી, જે સૌર કોષો અને અન્ય માટે એક મોટી સફળતા હોઈ શકે છે.ફોટોડિટેક્ટર. જો કોઈ કાલ્પનિક ફોટોવોલ્ટેઇક ઉપકરણની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા 100 ટકા હોય, તો તેનો અર્થ એ કે તેને અથડાતો દરેક ફોટોન એક ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે, જે સર્કિટ દ્વારા વીજળી તરીકે એકત્રિત થાય છે.
અને આ નવું ઉપકરણ માત્ર ૧૦૦ ટકા કાર્યક્ષમતા જ નહીં, પણ ૧૦૦ ટકાથી વધુ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે. ૧૩૨% એટલે કે પ્રતિ ફોટોન સરેરાશ ૧.૩૨ ઇલેક્ટ્રોન. તે સક્રિય સામગ્રી તરીકે કાળા સિલિકોનનો ઉપયોગ કરે છે અને તેમાં શંકુ અને સ્તંભાકાર નેનોસ્ટ્રક્ચર છે જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને શોષી શકે છે.
સ્વાભાવિક છે કે તમે પાતળી હવામાંથી 0.32 વધારાના ઇલેક્ટ્રોન બનાવી શકતા નથી, છેવટે, ભૌતિકશાસ્ત્ર કહે છે કે પાતળી હવામાંથી ઊર્જા બનાવી શકાતી નથી, તો આ વધારાના ઇલેક્ટ્રોન ક્યાંથી આવે છે?
આ બધું ફોટોવોલ્ટેઇક પદાર્થોના સામાન્ય કાર્ય સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. જ્યારે ઘટના પ્રકાશનો ફોટોન કોઈ સક્રિય પદાર્થ, સામાન્ય રીતે સિલિકોન, સાથે અથડાવે છે, ત્યારે તે એક પરમાણુમાંથી એક ઇલેક્ટ્રોનને બહાર ફેંકી દે છે. પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉચ્ચ-ઊર્જા ફોટોન ભૌતિકશાસ્ત્રના કોઈપણ નિયમોનો ભંગ કર્યા વિના બે ઇલેક્ટ્રોનને તોડી શકે છે.
તેમાં કોઈ શંકા નથી કે આ ઘટનાનો ઉપયોગ સૌર કોષોની ડિઝાઇન સુધારવામાં ખૂબ મદદરૂપ થઈ શકે છે. ઘણી ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક સામગ્રીમાં, કાર્યક્ષમતા ઘણી રીતે ખોવાઈ જાય છે, જેમાં ઉપકરણમાંથી ફોટોન પ્રતિબિંબિત થાય છે અથવા સર્કિટ દ્વારા એકત્રિત થાય તે પહેલાં ઇલેક્ટ્રોન અણુઓમાં બાકી રહેલા "છિદ્રો" સાથે ફરીથી જોડાય છે.
પરંતુ આલ્ટોની ટીમ કહે છે કે તેમણે તે અવરોધોને મોટાભાગે દૂર કરી દીધા છે. કાળો સિલિકોન અન્ય સામગ્રી કરતાં વધુ ફોટોન શોષી લે છે, અને ટેપર્ડ અને સ્તંભાકાર નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ સામગ્રીની સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોન પુનઃસંયોજન ઘટાડે છે.
એકંદરે, આ પ્રગતિઓએ ઉપકરણની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા 130% સુધી પહોંચવામાં સક્ષમ બનાવી છે. ટીમના પરિણામો જર્મનીની રાષ્ટ્રીય મેટ્રોલોજી સંસ્થા, PTB (જર્મન ફેડરલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ફિઝિક્સ) દ્વારા સ્વતંત્ર રીતે પણ ચકાસવામાં આવ્યા છે.
સંશોધકોના મતે, આ રેકોર્ડ કાર્યક્ષમતા મૂળભૂત રીતે કોઈપણ ફોટોડિટેક્ટરના પ્રદર્શનમાં સુધારો કરી શકે છે, જેમાં સૌર કોષો અને અન્ય પ્રકાશ સેન્સરનો સમાવેશ થાય છે, અને નવા ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ પહેલાથી જ વ્યાવસાયિક રીતે થઈ રહ્યો છે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૩૧-૨૦૨૩