Kvanttipisteet tehostavat valon keruuta

18.04.2016

BNL-quantum-dots-300.jpgAuringonvalon keruu sähkön tuottoon vaatii materiaalia, joka absorboi valoa tehokkaasti ja muuntaa energiaa hyvin sähkövirraksi. Nykyään sellaista materiaalia etsitään kvanttipisteiden ja 2D-materiaalien hybrideistä.

Brookhaven National Laboratoryn, Stony Brook Universityn ja University of Nebraskan tutkijat ovat yhdistäneet kvanttipisteiden erinomaisia valonkorjuun ominaisuuksia yksikerroksisen tinadisulfidi puolijohteen kanssa, jolla on viritettävissä oleva sähkönjohtavuus.

Työssään tutkijat joutuivat kehittämään uuden tutkimustavan erottaa energian siirto varausten siirrosta. Sen myötä havaittiin, että ei-säteilevän energian siirron teho yksittäisistä kvanttipisteistä tinadisulfidiin kasvaa lisääntyvien tinadisulfidi kerroksien myötä.

Tutkijat kokeilivat hybridimateriaaliaan myös valoon reagoivaan kenttävaikutustransistoriin. Siinä materiaali paransi transistorin valovirran vastetta 500 prosenttia verrattuna vain pelkän tinadisulfidin käyttöön.

"Tällainen energian siirto on keskeinen prosessi, joka mahdollistaa fotosynteesin luonnossa, toteavat tutkijat mutta sitä on ollut vaikea jäljitellä valonkeruun sähkölaitteissa ja erityisesti uusilla materiaaleilla, kuten tina disulfidilla.

Tutkijat toteavat, että ajatus seostaa kaksiulotteisia kerroksellisia materiaaleja kvanttipisteillä parantaa valon absorboitumisen ominaisuuksia eli osoittaa lupausta suunnitella parempia aurinkokennoja ja valoilmaisimia.

Columbian ja Stanfordin yliopiston tutkijat ovat myös havainneet, että säteilemätön energian siirto (NRET) puolijohtavista nanokiteistä (tai kvanttipisteistä) 2D-materiaaleihin voivat vaihdella riippuen näiden aineiden paksuudesta.

12.02.2025Porttiohjattavilla kaksiulotteisilla TMD:llä spintronisia muisteja
11.02.2025Omavoimainen älyanturi poistaa haavanhoidon kivun
11.02.2025Printattavia monimolekyylisiä biosensoreita
10.02.2025Muisti-innovaatiot tasoittavat tietä EU:n tietotekniikan riippumattomuudelle
08.02.2025Vetyä vaikka merivedestä
07.02.2025Kaksin aina kaunihimpi
07.02.2025THz-aaltojen polarisaatiota moduloimaan
07.02.2025Vaihtovirtakipinöinnin ohjaamista äänellä
06.02.2025Akustisia ja magnetorisistanssin ilmiöitä
06.02.2025Nanopuolijohteista luodut valoa kiertävät materiaalit

Siirry arkistoon »