Wissenschaftler des Instituts z. Hd. offene und transdisziplinäre Forschungsinitiativen welcher Universität Osaka entdeckten eine neue Umstand von Solarzellen aus Antimon-Sulfiodid:Sulfid-Verbundwerkstoff, die sie den wellenlängenabhängigen photovoltaischen Folgeerscheinung (WDPE) nannten.
Dasjenige Team stellte unverzagt, dass eine Wandel welcher Nuance des einfallenden Lichts von sichtbarem zu ultraviolettem Licht eine reversible Wandel welcher Ausgangsspannung auslöste, während welcher erzeugte Strom unverändert blieb. Jene Arbeit kann zu neuen funktionalen Lichterfassungs- und Bildgebungsgeräten resultieren.
Photovoltaische (PV) Geräte – wie Solarzellen und Photodioden – die Lichtenergie in elektrische Leistung umwandeln, sind wichtig denn erneuerbare Energiequellen oder denn Licht-/Bildsensoren. Die jüngsten Fortschritte im Rahmen Dünnschicht-PV-Geräten nach sich ziehen aufgrund ihres kostengünstigen Verfahrens, ihrer Vielseitigkeit und ihres geringen Gewichts viel Konzentration gen sich gezogen. Obwohl bisher extra verschiedene PV-Vorrichtungen berichtet wurde, wurden jedoch zuvor keine reversiblen und schnellen wellenlängenabhängigen Reaktionen beobachtet.
Um unter Verwendung einer einzelnen Fotodiode zwischen Bestrahlungsfarben zu unterscheiden, muss ein Flüssigkristallfilter verwendet werden, welcher den Absorptionsfarbbereich elektronisch umschalten kann. Jene Filter sind jedoch sperrig; in welcher Standpunkt zu sein, eine Farbdetektion durchzuführen, ohne solche Filter zu benötigen, wäre nützlich, um die Größe von photovoltaischen Vorrichtungen zu minimieren.
Jetzt hat ein Forscherteam welcher Universität Osaka neue photovoltaische Geräte aus einem Antimon-Sulfiodid-Sulfid-Verbundstoff gebaut und verschmelzen neuartigen Folgeerscheinung entdeckt. Die erzeugte Tonus konnte durch Umschalten welcher Lichtfarbe verändert werden, wodurch Ultraviolett die Ausgangsspannung reduzierte. Dasjenige heißt, eine umkehrbare Wandel welcher Strom-Spannungs-Kurven könnte reibungslos indem erreicht werden, dass verschiedene Lichtfarben gen die Vorrichtung gestrahlt werden. „Eine solch dramatische Spannungsänderung wird im Rahmen Silizium, Perowskiten oder organischen Solarzellen nicht beobachtet“, erklärt Erstautor Ryosuke Nishikubo.
Um den Zusammenhang hinter diesem Folgeerscheinung besser zu verstehen, führten die Wissenschaftler dann eine transiente Photospannung (TPV) und eine photoinduzierte Ladungsextraktion durch linear ansteigende Tonus (Photo-CELIV) durch. Jene Experimente trugen dazu im Rahmen, die dramatische und reversible Wandel welcher Ladungsträgerlebensdauer zu reinigen, die durch ultraviolette Strahlung induziert wird.
Dasjenige Team kam zu dem Schluss, dass WDPE durch metastabile „Fliegen“-Zustände an welcher Heterojunction-Grenzfläche verursacht wurde, die durch hochenergetische Ladungen erzeugt wurden. Jene Grenzflächenenergiefallen reduzierten die Ausgangsspannung erheblich, und denn Ergebnis konnte Licht bestimmter Energien basierend gen welcher Tonus unterschieden werden.
Jene Wandel könnte durch die Vorhandensein des Dampfes eines polaren Lösungsmittels verstärkt werden. „Während unsrige Arbeit dazu beiträgt, die Grundlagenforschung voranzubringen, während sie diesen neuartigen Folgeerscheinung erklärt, hat die Wissenschaft zweitrangig viele potenzielle Anwendungen, einschließlich denn Dampfdetektor“, sagt Seniorautor Akinori Saeki.
Dasjenige neu entdeckte Phänomen kann gen Lichtsensoren angewendet werden, die in allem von Mobiltelefonen extra Autos solange bis hin zu Sicherheits- oder Gartenbausystemen verwendet werden. Es kann zweitrangig Teil von Bildgebungsanwendungen in medizinischen und anderen wissenschaftlichen Bereichen wie Weltraumsatelliten und Mikrofotografie sein. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner geringen Toxizität und niedrigen Produktionskosten zweitrangig denn erneuerbare Energiequelle potenziell wünschenswert.
Forschungsbericht: Beispiellose Wellenlängenabhängigkeit einer Antimonchalkohalogenid-Photovoltaikvorrichtung
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