Скоростное преобразование солнечной энергии

Скоростное преобразование солнечной энергии
Скоростное преобразование солнечной энергии
Институт фотоники Барселоны (ICFO) представил фотодетектор на основе графена, который преобразует солнечную энергию в электрический ток менее чем за 50 квадрильонных долей секунды.

По утверждению сотрудников Института фотоники, такая молниеносная скорость достигается благодаря структуре графена. При возбуждении молекул графена лазерными импульсами температура электронов повышается и сохраняется таковой длительное время. При этом лежащая в его основе углеродная кристаллическая решетка остается холодной. Из-за низкой скорости соединения с ядрами кристаллической решетки возбужденные лазерным импульсом электроны медленнее остывают. Такие электроны остаются свободными и транспортируют энергию намного быстрее.
Постоянное возбуждение лазерным импульсом участка графена в течение короткого времени приводит к сверхбыстрому распределению электронов по веществу при повышении их температуры. Далее разогрев электронов в области p-n-перехода преобразуется в электрическое напряжение со скоростью менее чем 50 фемтосекунд (или 50 квадрильонных долей секунды).
Важно, что это поколение "горячих носителей" сильно отличается от принципа работы стандартных полупроводниковых устройств. Это связано с тем, что их функционирование зависит от преодоления входящими фотонами заложенной в веществе энергии связи электронов для перемещения электронов и создания электрического тока. В разработке от Института фотоники продолжительное возбуждение электронов вызывает намного более быстрое движение, когда подвергается воздействию входящих фотонов для создания электрического тока.
Несмотря на раннюю стадию изучения данной технологии, практическое применение исследования может послужить отправной точкой для создания нового типа сверхбыстрых и исключительно эффективных фотодетекторов и аккумуляторов энергии. Учитывая, что основные принципы работы графенового фотодетектора на горячих носителях коренным образом отличаются от традиционных кремниевых или германиевых полупроводников, можно ожидать развития совершенно нового направления в области элементов электронного оборудования.
Нет комментариев. Ваш будет первым!