“哈利·波特”光傳感器實現200%高效率
科技日報北京2月19日電 (記者張夢然)人們一般認為,超過100%的效率隻有使用“哈利·波特”的de魔mo法fa才cai會hui實shi現xian。而er荷he蘭lan埃ai因yin霍huo溫wen科ke技ji大da學xue和he霍huo爾er斯si特te中zhong心xin的de一yi個ge研yan究jiu團tuan隊dui,使shi用yong綠lv光guang和he雙shuang層ceng電dian池chi設she計ji出chu一yi種zhong光guang電dian二er極ji管guan,其qi光guang電dian子zi產chan生sheng率lv超chao過guo了le200%。研究成果發表在最新一期《科學進展》上。
研yan究jiu人ren員yuan解jie釋shi稱cheng,這zhe聽ting起qi來lai不bu可ke思si議yi,但dan這zhe裏li不bu是shi在zai談tan論lun正zheng常chang的de能neng源yuan效xiao率lv,在zai光guang電dian二er極ji管guan領ling域yu,重zhong要yao的de是shi量liang子zi效xiao率lv。它ta計ji算suan的de不bu是shi太tai陽yang能neng總zong量liang,而er是shi二er極ji管guan轉zhuan換huan為wei電dian子zi的de光guang子zi數shu。
光電二極管要正常工作,必須滿足兩個條件:首先應該盡量減少在沒有光的情況下產生的電流,即所謂的暗電流,暗電流越小,二極管越靈敏;其次,它應該有從紅外光中區分出背景光(噪音)的水平。不幸的是,這兩件事通常不會同時發生。
研究團隊為此創造了一種串聯二極管,這是一種結合了鈣鈦礦和有機光伏電池的裝置,這兩層技術的使用讓其達到70%的效率。然後,研究團隊借助綠光來進一步提高效率。
zhiqianyanjiufaxian,yongewaideguangzhaoshetaiyangnengdianchikegaibianqiliangzixiaolv,zuixinyanjiubiaoming,zhezaitigaoguangdianerjiguanlingmindufangmiandexiaoguoshenzhibiyuqidehaiyaohao,jinhongwaiguangdexiaolvtigaodao200%以上。
yanjiurenyuanjieshishuo,ewaidelvguanghuidaozhigaitaikuangcengzhongdedianzijiju。danghongwaiguangzibeiyoujicengxishoushi,tajiuxiangdianhekuyiyangshifangchulai。huanjuhuashuo,meiyigehongwaiguangzitongguobingzhuanhuaweidianzi,douhuidedaoewaidianzidepeiban,congershixiaolvdadao200%或更高。
團隊在實驗室測試了光電二極管。二極管被放在距離手指130limidedifang,yanjiurenyuannenggoujiancedaofanshehuierjiguandehongwaiguangliangdeweixiaobianhua。zhexiebianhuanengzhengquefanyingyigerenjingmaixueyadebianhua,yinciyezhishilexinlv。dangjiangerjiguanzhixiangrendexiongbushi,hainenggouceliangxiongbuqingweiyundongshidehuxipinlv。
總編輯圈點
效率超過100%,聽起來仿佛“很不科學”,但當我們在談論光電二極管的效率時,指的是量子效率,簡單理解,就是一個入射光子可以產生大約多少個電子。光電二極管是一種能將光轉化為電流或者電壓信號的探測器。此ci次ci,科ke研yan人ren員yuan創chuang造zao了le一yi種zhong串chuan聯lian二er極ji管guan,用yong綠lv光guang照zhao射she它ta使shi電dian子zi積ji聚ju,並bing在zai紅hong外wai光guang子zi被bei吸xi收shou時shi釋shi放fang出chu來lai,這zhe樣yang進jin入ru的de紅hong外wai光guang子zi就jiu得de到dao了le額e外wai的de電dian子zi,從cong而er實shi現xian效xiao率lv200%的“魔法”。這種光電二極管能對微小光量的變化產生更加敏銳的反應。
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