Yn ôl y Rhwydwaith Sefydliad Ffisegwyr, adroddodd yn ddiweddar fod ymchwilwyr o’r Ffindir wedi datblygu ffotodetector silicon du gydag effeithlonrwydd cwantwm allanol o 130%, sef y tro cyntaf i effeithlonrwydd dyfeisiau ffotofoltäig yn fwy na’r terfyn damcaniaethol o 100%, y disgwylir yn fawr, y mae’n cael ei ddefnyddio’n fawr, yn cael eu heffeithio, a’r rhain yn cael eu heffeithio, a’r rhain yn cael eu hystyried yn fawr o luniau ac offer meddygol.
Mae ffotodetector yn synhwyrydd sy'n gallu mesur golau neu egni electromagnetig arall, trosi ffotonau yn gerrynt trydan, ac mae'r ffotonau wedi'u hamsugno yn ffurfio parau twll electron. Mae'r ffotodetector yn cynnwys ffotodiode a ffototransistor, ac ati. Defnyddir effeithlonrwydd cwantwm i ddiffinio canran y ffotonau a dderbynnir gan ddyfais fel ffotodetector i mewn i bâr twll electron, hynny yw, mae'r effeithlonrwydd cwantwm yn hafal i nifer yr electronau ffotogenaidd wedi'i rannu gan nifer y ffotonau digwyddiad.
Pan fydd ffoton digwyddiad yn cynhyrchu electron i gylched allanol, mae effeithlonrwydd cwantwm allanol y ddyfais yn 100% (credwyd yn flaenorol fel y terfyn damcaniaethol). Yn yr astudiaeth ddiweddaraf, roedd gan y ffotodetector silicon du effeithlonrwydd o hyd at 130 y cant, sy'n golygu bod un ffoton digwyddiad yn cynhyrchu tua 1.3 electron.
Yn ôl ymchwilwyr Prifysgol Aalto, yr arf cudd y tu ôl i'r datblygiad mawr hwn yw'r broses lluosi cludwr gwefr sy'n digwydd o fewn nanostrwythur unigryw'r ffotodetector silicon du, sy'n cael ei sbarduno gan ffotonau egni uchel. Yn flaenorol, nid oedd gwyddonwyr wedi gallu arsylwi ar y ffenomen mewn dyfeisiau go iawn oherwydd bod presenoldeb colledion trydanol ac optegol yn lleihau nifer yr electronau a gasglwyd. “Nid oes gan ein dyfeisiau nanostrwythuredig unrhyw ailgyfuno a dim colled myfyrio, felly gallwn gasglu’r holl gludwyr gwefr lluosi,” esboniodd arweinydd yr astudiaeth yr Athro Hera Severn.
Mae'r effeithlonrwydd hwn wedi'i wirio gan Sefydliad Technoleg Ffisegol Cymdeithas Metroleg Genedlaethol yr Almaen (PTB), y gwasanaeth mesur mwyaf cywir a dibynadwy yn Ewrop.
Mae'r ymchwilwyr yn nodi bod yr effeithlonrwydd uchaf erioed yn golygu y gall gwyddonwyr wella perfformiad dyfeisiau canfod ffotodrydanol yn fawr.
“Mae ein synwyryddion wedi ennyn llawer o ddiddordeb, yn enwedig ym meysydd biotechnoleg a monitro prosesau diwydiannol,” meddai Dr. Mikko Juntuna, Prif Swyddog Gweithredol Elfysinc, cwmni sy’n eiddo i Brifysgol Aalto. Adroddir eu bod wedi dechrau cynhyrchu synwyryddion o'r fath at ddefnydd masnachol.
Amser Post: Gorff-11-2023