የፎቶዲቴክተር የኳንተም ውጤታማነት የቲዎሬቲካል ገደብን ይጥሳል

የፊዚክስ ባለሙያዎች ድርጅት ኔትወርክ እንደዘገበው በቅርቡ የፊንላንድ ተመራማሪዎች 130% ውጫዊ የኳንተም ውጤታማነት ያለው ጥቁር ሲሊከን ፎቶዲቴክተር መስራታቸውን ዘግቧል፤ ይህም የፎቶቮልታይክ መሳሪያዎች ቅልጥፍና ከቲዎሬቲካል ገደብ 100% በላይ ሲያልፍ የመጀመሪያው ሲሆን ይህም የፎቶኤሌክትሪክ ማወቂያ መሳሪያዎችን ውጤታማነት በእጅጉ እንደሚያሻሽል ይጠበቃል፤ እነዚህ መሳሪያዎች በመኪናዎች፣ በሞባይል ስልኮች፣ በስማርት ሰዓቶች እና በሕክምና መሳሪያዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ፎቶዲቴክተር ብርሃንን ወይም ሌላ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይልን የሚለካ፣ ፎቶኖችን ወደ ኤሌክትሪክ ጅረት የሚቀይር እና የተዋጠው ፎቶኖች የኤሌክትሮን-ሆል ጥንዶችን የሚፈጥር ዳሳሽ ነው። ፎቶዲቴክተሩ ፎቶዲኦድ እና ፎቶትራንስስተር ወዘተ ያካትታል። የኳንተም ቅልጥፍና እንደ ፎቶዲቴክተር ያለ መሳሪያ ወደ ኤሌክትሮን-ሆል ጥንድ የተቀበለውን የፎቶኖች መቶኛ ለመግለጽ ይጠቅማል፣ ማለትም የኳንተም ቅልጥፍና ከፎቶ የሚመነጩ ኤሌክትሮኖች ብዛት ጋር እኩል ነው በክስተቱ ፎቶኖች ብዛት የተከፈለ።

አንድ ክስተት ፎቶን ወደ ውጫዊ ዑደት ኤሌክትሮን ሲያመነጭ የመሳሪያው ውጫዊ የኳንተም ውጤታማነት 100% ነው (ቀደም ሲል የቲዎሬቲካል ገደብ እንደሆነ ይታሰብ ነበር)። በቅርብ ጊዜ በተደረገው ጥናት፣ ጥቁር ሲሊከን ፎቶዲቴክተር እስከ 130 በመቶ የሚደርስ ቅልጥፍና ነበረው፣ ይህም ማለት አንድ ክስተት ፎቶን 1.3 ኤሌክትሮኖችን ያመነጫል ማለት ነው።

እንደ አልቶ ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች ገለጻ፣ ከዚህ ትልቅ ግኝት በስተጀርባ ያለው ሚስጥራዊ መሣሪያ ከፍተኛ ኃይል ባላቸው ፎቶኖች የሚቀሰቀሰው በጥቁር ሲሊከን ፎቶዲቴክተር ልዩ ናኖስትራክቸር ውስጥ የሚከሰተው የኃይል ተሸካሚ ማባዛት ሂደት ነው። ቀደም ሲል ሳይንቲስቶች በእውነተኛ መሳሪያዎች ውስጥ ያለውን ክስተት ማየት አልቻሉም ምክንያቱም የኤሌክትሪክ እና የኦፕቲካል ኪሳራዎች መኖራቸው የተሰበሰቡትን ኤሌክትሮኖች ብዛት ቀንሷል። “የእኛ ናኖስትራክቸር መሳሪያዎች ምንም አይነት ውህደት እና የማንጸባረቅ ኪሳራ የላቸውም፣ ስለዚህ ሁሉንም የተባዙ የኃይል ተሸካሚዎችን መሰብሰብ እንችላለን” ሲሉ የጥናቱ መሪ ፕሮፌሰር ሄራ ሴቨርን ገልጸዋል።

ይህ ቅልጥፍና በአውሮፓ ውስጥ በጣም ትክክለኛ እና አስተማማኝ የመለኪያ አገልግሎት በሆነው የጀርመን ብሔራዊ የሜትሮሎጂ ማህበር (PTB) የፊዚካል ቴክኖሎጂ ተቋም ተረጋግጧል።

ተመራማሪዎቹ ይህ የሪከርድ ቅልጥፍና ሳይንቲስቶች የፎቶኤሌክትሪክ መፈለጊያ መሳሪያዎችን አፈፃፀም በእጅጉ ማሻሻል እንደሚችሉ ይጠቁማሉ።

“የእኛ መመርመሪያዎች በተለይም በባዮቴክኖሎጂ እና በኢንዱስትሪ ሂደት ክትትል ዘርፎች ብዙ ትኩረትን ፈጥረዋል” ሲሉ የአልቶ ዩኒቨርሲቲ ባለቤትነት የተያዘው የኤልፍይስ ኢንክ ዋና ሥራ አስፈፃሚ ዶ/ር ሚኮ ጁንቱና ተናግረዋል። እንዲህ ያሉ መመርመሪያዎችን ለንግድ አገልግሎት ማምረት መጀመራቸው ተዘግቧል።