AM, Nanjing Üniversitesi: Asimetrik fotovoltaik kademeye dayalı esnek bir yüksek voltajlı enerji üretim cihazı

Işık ve elektrik arasındaki dönüşüm, optoelektronik ve fotonik uygulamaların merkezinde yer alır. Fotoelektrik dönüşümün maksimize edilmesi uzun vadeli bir hedeftir ve belirli yapılara sahip cihazlar imal edilerek elde edilebilir. Bu çerçevede, optik radyasyonu belirli bir bölgede toplamak ve onu saf bir elektrik alanına yanıt vermek için yüksek elektriksel potansiyele sahip fonksiyonel bir dielektrik haline dönüştürmek son derece önemlidir.

Lei Zhang ve ark. Nanjing Üniversitesi'nde çift kendi kendine hizalama özelliğine sahip bir nanofabrikasyon tekniği tasarladılar ve bunu zebra benzeri asimetrik heteroeklem dizilerinin inşasına uyguladılar.

Yazarlar, altın ve alüminyum şeritlerden oluşan yeni bir asimetrik, periyodik ve yönlendirilmiş nanokompozit hazırladılar. Bu bimetalik nano yapı, pn heteroeklemlerinin hizalama yönünde kontrollü bir şekilde düzenlenmesine izin verir. Işıklandırılmış 5 x 4 mm2 küçük dikdörtgen şerit dizileri, esnek alt tabakalar üzerinde 100 V'un üzerinde yüksek voltajlar üretebilir. Birim uzunluk başına üretilen potansiyel 350 V-cm-1'ye kadardır. Yazarlar, ilk kez, bu kadar yüksek voltajların, çip üzerinde kendi kendine çalışan kompakt bir sistem tarafından üretilebileceğini gösteriyor.

Yazarların bulguları, ışık ve elektrik arasındaki dönüşümü kolaylaştırarak, kendi kendine çalışan akıllı cihazlarda piezoelektrik ve elektro-optik malzemelerin performansının, yeterince büyük bir elektrostatik alan sağlayarak düzenlenebileceği noktaya ulaşıyor.