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控制电子新技术助力高效太阳能电池

2019-02-09 09:34

  控制电子新技术助力高效太阳能电池

  当硅或石墨烯外表受光照后,其内一些电子会激起到高能态,在几飞秒(千万亿分之一秒)内快速完结一连串反响。而美国麻省理工学院(MIT)的科研人员找到一种新办法,能在光激起电子的前几飞秒内控制石墨烯中的电子。这种超快电子控制技能能在高能电子相互磕碰之前改动它们的方向,终究有望研制出更高效的光伏设备和能量搜集设备。

  MIT的物理学副教授帕布罗·贾里罗-海瑞罗和搭档在以往试验中曾规划过一个极薄的三明治微设备,上下两层是石墨烯,中心是一层绝缘氮化硼。经过改动电压和光照强度,他们发现,特定的电压和波长的光照能在中心层发作较强电流,这表明高能电子在上下石墨烯层之间完成了隧穿且没有丢失太多能量。

  研讨人员宣布在最近出书的《天然·物理学》杂志上的论文称,他们在新研讨中观察到微设备电流跟着电压和光波长的改动而改变。用光照耀上层石墨烯时,能在几飞秒内调理电流。施加不同的电压和不同波长的光,能引导高能电子停留在上层涣散能量,或许隧穿氮化硼抵达基层与其他电子磕碰涣散能量。他们还依据试验效果制作了不同电压和光波长的组合表。

  一般你只能在大约1000飞秒之后开端举动,而这时超快反响现已发作过了。咱们能在几飞秒内,在高能电子与其他电子互动之前,决议它们去这儿仍是那里。贾里罗-海瑞罗说,假如你想让电子从一层跳到另一层,但只要蓝光子,就必须用这种电压;假如有绿光子,你就有更多电压可选。研讨人员指出,这种超快控制可能来源于石墨烯自身的性质。由于石墨烯是极薄的单原子层,电子不必跳得太远。哈佛大学物理学教授菲利普·金说,这一效果为完成根据石墨烯结构的新式光电子与能量搜集设备迈出了重要一步。

  修改圈点

  能量的贮存一向是人类赖以生存的重要的组成部分,跟着现代科学的水平不断进步、手法不断进化,进步获取和贮存能量的功率成为科学家一向寻求的方针。对此,研制人员现已将科研标准缩小到质量极小的电子层面。这一次,MIT的研讨团队发现的是用超快的办法控制石墨烯中的电子,这种控制能量的新方法终究可能会生成更有用的光和能量的搜集设备。期望科学家再接再厉,让根据石墨烯结构的能量搜集设备在不久的将来成为实际。

  

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