AM, Univerzita Nanjing: Flexibilní zařízení na výrobu vysokého napětí založené na asymetrické fotovoltaické kaskádě

Vzájemná konverze mezi světlem a elektřinou je jádrem optoelektronických a fotonických aplikací. Maximalizace fotoelektrické konverze je dlouhodobým cílem a lze jej dosáhnout výrobou zařízení se specifickými strukturami. V tomto rámci je nesmírně důležité shromažďovat optické záření ve specifické oblasti a převádět ho na funkční dielektrikum s vysokým elektrickým potenciálem, aby bylo možné řídit odezvu na čisté elektrické pole.

Lei Zhang a kol. na univerzitě v Nanjing navrhli techniku ​​nanovýroby s dvojitým samozarovnáním a aplikovali ji na konstrukci asymetrických heteropřechodových polí podobných zebře.

Autoři připravili nový asymetrický, periodický a orientovaný nanokompozit složený ze zlatých a hliníkových pásků. Tato bimetalická nanostruktura umožňuje organizaci pn heteropřechodů řízeným způsobem ve směru zarovnání. Osvětlená pole malých obdélníkových proužků 5 x 4 mm2 mohou na flexibilních substrátech generovat vysoké napětí přes 100 V. Potenciál generovaný na jednotku délky je až 350 V-cm-1. Autoři poprvé demonstrují, že takto vysoké napětí může generovat kompaktní systém s vlastním napájením na čipu.

Zjištění autorů usnadňují přeměnu mezi světlem a elektřinou a dosahují bodu, kdy lze výkon piezoelektrických a elektrooptických materiálů v inteligentních přístrojích s vlastním pohonem regulovat poskytnutím dostatečně velkého elektrostatického pole.