A rèir lìonra buidheann fiosaig, chaidh aithris o chionn ghoirid gun do leasaich luchd-rannsachaidh às an Fhionnlainn lorgaire-foton silicon dubh le èifeachdas cuantamach taobh a-muigh de 130%, agus is e seo a’ chiad uair a tha èifeachdas innealan photovoltaic nas àirde na a’ chrìoch teòiridheach de 100%, agus thathar an dùil gun leasaich seo èifeachdas innealan lorg photoelectric gu mòr, agus tha na h-innealan sin air an cleachdadh gu farsaing ann an càraichean, fònaichean-làimhe, uaireadairean snasail agus uidheam meidigeach.
'S e mothachaire a th' ann am foto-lorgaire as urrainn solas no lùth electromagnetic eile a thomhas, fotonan a thionndadh gu sruth dealain, agus na fotonan a thèid a ghabhail a-steach a' cruthachadh paidhrichean electron-toll. Tha foto-diode agus foto-transistor, msaa, anns a' foto-lorgaire. Tha èifeachdas cuantamach air a chleachdadh gus mìneachadh dè an ceudad de fotonan a gheibh inneal leithid foto-lorgaire gu bhith nan paidhir electron-toll, is e sin, tha an èifeachdas cuantamach co-ionann ris an àireamh de electronan a chaidh a chruthachadh le foto air a roinn leis an àireamh de fotonan a tha a' tuiteam.
Nuair a bhios foton tachartais a’ toirt a-mach dealan gu cuairt taobh a-muigh, tha èifeachdas cuantamach taobh a-muigh an inneil 100% (a bha air a mheas roimhe seo mar an ìre teòiridheach). Anns an sgrùdadh as ùire, bha èifeachdas suas ri 130 sa cheud aig an lorgaire-foto silicon dubh, a tha a’ ciallachadh gu bheil aon foton tachartais a’ toirt a-mach mu 1.3 dealan.
A rèir luchd-rannsachaidh Oilthigh Aalto, ’s e am pròiseas iomadachaidh giùlan-luchd a tha a’ tachairt taobh a-staigh nano-structar sònraichte an lorgaire-foto silicon dubh an t-arm dìomhair air cùl a’ phrìomh adhartais seo, a tha air a bhrosnachadh le fotonan àrd-lùtha. Roimhe seo, cha robh luchd-saidheans air a bhith comasach air an iongantas fhaicinn ann an innealan fìor leis gun do lughdaich làthaireachd chall dealain is optigeach an àireamh de eileagtronaichean a chaidh a chruinneachadh. “Chan eil call ath-choimeasgaidh no call meòrachaidh aig na h-innealan nano-structaraichte againn, agus mar sin is urrainn dhuinn na giùlan-luchd iomadaichte uile a chruinneachadh," mhìnich stiùiriche an sgrùdaidh, an t-Ollamh Hera Severn.
Chaidh an èifeachdas seo a dhearbhadh le Institiud Teicneòlais Fiosaigeach Comann Meatreòlais Nàiseanta na Gearmailt (PTB), an t-seirbheis tomhais as cruinne agus as earbsaiche san Roinn Eòrpa.
Tha an luchd-rannsachaidh a’ toirt fa-near gu bheil an èifeachdas clàraichte seo a’ ciallachadh gum faod luchd-saidheans coileanadh innealan lorg foto-eileagtronaigeach a leasachadh gu mòr.
“Tha na lorgairean againn air mòran ùidh a thogail, gu h-àraidh ann an raointean bith-theicneòlais agus sgrùdadh phròiseasan gnìomhachais,” thuirt an Dr Mikko Juntuna, Àrd-oifigear ElfysInc, companaidh a tha fo shealbh Oilthigh Aalto. Thathas ag aithris gu bheil iad air tòiseachadh air lorgairean mar sin a dhèanamh airson cleachdadh malairteach.
Àm puist: 11 Iuchar 2023