डच टीम ने 200 प्रतिशत कुशल फोटोडायोड विकसित किया

हाल ही में, आइंडहोवेन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी ("टीयू/ई") और नीदरलैंड में टीएनओ की सहायक कंपनी होल्स्ट सेंटर के शोधकर्ताओं के एक समूह ने रिकॉर्ड-ब्रेकिंग संवेदनशीलता और 200 प्रतिशत से अधिक की फोटोइलेक्ट्रॉन आउटपुट दर के साथ एक फोटोडायोड विकसित किया है। हरी बत्ती और डबल-लेयर बैटरी डिज़ाइन का उपयोग करना। नतीजे साइंस एडवांसेज जर्नल में प्रकाशित हुए हैं।
हाल के वर्षों में, एकाधिक स्टैक्ड कोशिकाओं वाले सौर पैनलों ने अक्सर आउटपुट और रूपांतरण दक्षता के लिए रिकॉर्ड स्थापित किए हैं। नीदरलैंड में आइंडहोवन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के डॉक्टरेट शोधकर्ता रिकार्डो ओलेरो बताते हैं कि ऊपर उल्लिखित 200 प्रतिशत फोटोइलेक्ट्रॉन आउटपुट सामान्य ऊर्जा दक्षता का उल्लेख नहीं करता है। फोटोडायोड की दुनिया में, क्वांटम दक्षता ही मायने रखती है। सौर ऊर्जा की कुल मात्रा की गणना करने के बजाय, यह उन फोटॉनों की संख्या की गणना करता है जिन्हें डायोड इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करता है।
एक फोटोडायोड को ठीक से काम करने के लिए, दो शर्तों को पूरा करना होगा: पहला, इसे प्रकाश की अनुपस्थिति में उत्पन्न करंट की मात्रा को कम करना चाहिए, जिसे डार्क करंट के रूप में जाना जाता है - और डार्क करंट जितना छोटा होगा, डायोड उतना ही अधिक संवेदनशील होगा। दूसरा, यह संबंधित अवरक्त प्रकाश से पृष्ठभूमि शोर के स्तर को अलग करने में सक्षम होना चाहिए। दुर्भाग्य से, ये दोनों चीज़ें आमतौर पर एक ही समय में नहीं होती हैं।
होल्स्ट सेंटर वायरलेस और मुद्रित सेंसर प्रौद्योगिकियों में विशेषज्ञता वाला एक शोध संस्थान है। उपरोक्त सहयोग में, रिकार्डो ओलेरो ने टेंडेम डायोड के निर्माण के लिए होल्स्ट सेंटर की फोटोडिटेक्टर टीम के साथ काम किया।
यह टेंडेम डायोड उपकरण सौर सेल के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए चॉकोजेनाइड और कार्बनिक फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को जोड़ता है, जो 70 प्रतिशत की दक्षता तक पहुंचता है। बाद में, उन्होंने सहायता के रूप में हरे प्रकाश का उपयोग किया और अंततः निकट-अवरक्त प्रकाश की दक्षता को 200 प्रतिशत से अधिक तक बढ़ा दिया।
शोधकर्ताओं ने विश्लेषण किया कि इसका मुख्य कारण यह है कि अतिरिक्त हरी रोशनी से चॉकोजेनाइड परत में इलेक्ट्रॉनों का निर्माण होता है। यह आवेश के भंडार के रूप में कार्य करता है जो तब निकलता है जब एक अवरक्त फोटॉन को कार्बनिक परत द्वारा अवशोषित किया जाता है - दूसरे शब्दों में, प्रत्येक अवरक्त फोटॉन के लिए जो गुजरता है और एक इलेक्ट्रॉन में परिवर्तित हो जाता है, यह एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक दक्षता होती है 200 प्रतिशत या उससे अधिक का.
टीम ने उपरोक्त टेंडेम फोटोडायोड डिवाइस का परीक्षण किया और दिखाया कि यह प्रयोगशाला में लचीले उपकरणों के लिए उपयुक्त है, जो यथार्थवादी पृष्ठभूमि प्रकाश वाले वातावरण में मानव हृदय या श्वास दर जैसे सूक्ष्म संकेतों को पकड़ने में सक्षम है। शोधकर्ताओं ने डिवाइस को अपनी उंगली से 130 सेंटीमीटर दूर रखा और वास्तव में डायोड पर परावर्तित अवरक्त प्रकाश की मात्रा में छोटे बदलावों का पता लगाने में सक्षम थे।
शोधकर्ता यह देखना चाहते हैं कि क्या डिवाइस को और बेहतर बनाया जा सकता है और यह पता लगाना चाहते हैं कि क्या डिवाइस का चिकित्सकीय परीक्षण किया जा सकता है, उदाहरण के लिए इसे तेज़ बनाकर। यह भी ज्ञात है कि टीयू/ई शोधकर्ता स्वेता ज़िंगर के नेतृत्व में "फोर्सी" परियोजना एक स्मार्ट कैमरा विकसित करने के लिए आइंडहोवन में कैथरीना अस्पताल के साथ काम कर रही है जो मरीज के हृदय और श्वसन दर का निरीक्षण कर सकती है।