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体育APP下载-操控电子新技术助力高效太阳能电池

发布时间:2021-08-28  点击量:

本文摘要:当硅或石墨烯表面不受光照后,其内一些电子不会唤起到高能态,在几飞秒(千万亿分之一秒)内较慢已完成一连串反应。

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当硅或石墨烯表面不受光照后,其内一些电子不会唤起到高能态,在几飞秒(千万亿分之一秒)内较慢已完成一连串反应。而美国麻省理工学院(MIT)的科研人员寻找一种新方法,能在光唤起电子的前几飞秒内操纵石墨烯中的电子。这种超快电子控制技术能在高能电子相互撞击之前转变它们的方向,最后未来将会研制出更加高效的光伏装置和能量收集设备。

  MIT的物理学副教授帕布罗贾里罗-海瑞罗和同事在以往实验中曾设计过一个极薄的三明治微装置,上下两层是石墨烯,中间是一层绝缘氮化硼。通过转变电压和光照强度,他们找到,特定的电压和波长的光照能在中间层产生较强电流,这指出高能电子在上下石墨烯层之间构建了隧穿着且没损失过于多能量。

  研究人员公开发表在最近出版发行的《大自然物理学》杂志上的论文称之为,他们在新的研究中仔细观察到微装置电流随着电压和光波长的转变而变化。用光太阳光上层石墨烯时,能在几飞秒内调节电流。

产生有所不同的电压和有所不同波长的光,能引领高能电子逗留在上层集中能量,或者隧穿着氮化硼抵达下层与其他电子撞击集中能量。他们还根据实验结果绘制了有所不同电压和光波长的人组表格。  一般来说你不能在约1000飞秒之后开始行动,而这时超快反应早已再次发生过了。

我们能在几飞秒内,在高能电子与其他电子对话之前,要求它们去这里还是那里。贾里罗-海瑞罗说道,如果你想要让电子从一层跳出另一层,但只有蓝光子,就必需用这种电压;如果有蓝光子,你就有更加多电压可选。

研究人员认为,这种超快掌控有可能源于石墨烯本身的性质。因为石墨烯是极薄的单原子层,电子不必跳跃得太远。哈佛大学物理学教授菲利普金说,这一成果为构建基于石墨烯结构的新型光电子与能量收集设备迈进了最重要一步。  编辑圈点  能量的储存仍然是人类赖以生存的最重要的组成部分,随着现代科学的水平大大提升、手段大大演化,提升提供和储存能量的效率沦为科学家仍然执着的目标。

回应,研发人员早已将科研尺度增大到质量大于的电子层面。这一次,MIT的研究团队找到的是用超快的方法掌控石墨烯中的电子,这种操纵能量的新方式最后可能会分解更加有效地的光和能量的搜集装置。期望科学家再接再厉,让基于石墨烯结构的能量收集设备在旋即的将来沦为现实。


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