AM, Nanjing University: Гъвкаво устройство за генериране на електроенергия с високо напрежение, базирано на асиметрична фотоволтаична каскада

Взаимното преобразуване между светлина и електричество е в основата на оптоелектронните и фотонни приложения. Максимизирането на фотоелектричното преобразуване е дългосрочна цел и може да бъде постигнато чрез производство на устройства със специфични структури. В тази рамка е изключително важно да се събере оптично лъчение в определена област и да се преобразува във функционален диелектрик с висок електрически потенциал, за да се предизвика отговор на чисто електрическо поле.

Lei Zhang и др. в университета в Нанкин са проектирали техника за нанофабрикация, включваща двойно самоподравняване, и са я приложили към конструирането на подобни на зебра асиметрични хетеропреходни масиви.

Авторите подготвиха нов асиметричен, периодичен и ориентиран нанокомпозит, съставен от златни и алуминиеви ленти. Тази биметална наноструктура позволява организирането на pn хетеропреходи по контролиран начин в посоката на подравняване. Осветени масиви 5 x 4 mm2 от малки правоъгълни ленти могат да генерират високи напрежения от над 100 V върху гъвкави субстрати. Генерираният потенциал за единица дължина е до 350 V-cm-1. Авторите демонстрират за първи път, че такива високи напрежения могат да бъдат генерирани от самозахранваща се компактна система върху чип.

Констатациите на авторите улесняват преобразуването между светлина и електричество, достигайки точката, в която работата на пиезоелектрични и електрооптични материали в интелигентни инструменти със самостоятелно захранване може да се регулира чрез осигуряване на достатъчно голямо електростатично поле.