AM, אוניברסיטת נאנג'ינג: מכשיר גמיש לייצור חשמל במתח גבוה המבוסס על מפל פוטו-וולטאי א-סימטרי
Dec 26, 2022
ההמרה ההדדית בין אור לחשמל היא לב ליבם של יישומים אופטו-אלקטרוניים ופוטוניים. מקסום ההמרה הפוטואלקטרית היא מטרה ארוכת טווח וניתן להשיגה על ידי ייצור מכשירים עם מבנים ספציפיים. במסגרת זו, חשוב ביותר לאסוף קרינה אופטית באזור ספציפי ולהמיר אותה לדיאלקטרי פונקציונלי בעל פוטנציאל חשמלי גבוה להנעת תגובה לשדה חשמלי טהור.
Lei Zhang et al. באוניברסיטת נאנג'ינג עיצבו טכניקת ננו-ייצור הכוללת יישור עצמי כפול ויישמו אותה לבניית מערכי הטרוצומת א-סימטריים דמויי זברה.
המחברים הכינו ננו מרוכב א-סימטרי, תקופתי ומכוון רומן המורכב מרצועות זהב ואלומיניום. מבנה ננו דו מתכתי זה מאפשר ארגון של הטרוג'נקציות pn באופן מבוקר בכיוון היישור. מערכים מוארים בגודל 5 על 4 מ"מ של רצועות מלבניות קטנות יכולים ליצור מתחים גבוהים של מעל 100 וולט על מצעים גמישים. הפוטנציאל שנוצר ליחידת אורך הוא עד 350 V-cm-1. המחברים מדגימים לראשונה שניתן להפיק מתחים גבוהים כל כך על ידי מערכת קומפקטית המופעלת על-גבי שבב.
ממצאי המחברים מקלים על ההמרה בין אור לחשמל, ומגיעים לנקודה שבה ניתן לווסת את הביצועים של חומרים פיזואלקטריים ואלקטרו-אופטיים במכשירים חכמים המופעלים על ידי מתן שדה אלקטרוסטטי גדול מספיק.
