Un nouveau prototype réalisé par des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley a montré comment de minuscules photodétecteurs peuvent doubler leur efficacité. Les photodétecteurs, fabriqués à partir d'un nouveau matériau appelé phosphore noir, sont capables de convertir la lumière en électricité avec une efficacité de plus de 80 %. Il s'agit d'une amélioration significative par rapport à l'état de la technique actuel, qui est d'environ 40 %.
Les nouveaux photodétecteurs sont constitués d’une seule couche de phosphore noir, un matériau bidimensionnel. Ce matériau possède une structure électronique unique qui lui permet d’absorber la lumière de manière très efficace. De plus, le phosphore noir est un matériau très fin, ce qui signifie qu’il peut être intégré dans de nombreux appareils.
Les chercheurs pensent que leurs nouveaux photodétecteurs pourraient être utilisés dans diverses applications, telles que les cellules solaires, les communications optiques et l'imagerie. Ils espèrent également que cette technologie pourra être utilisée pour développer de nouveaux types de capteurs et de détecteurs.
La recherche a été publiée dans la revue Nature Nanotechnology.
Comment fonctionnent les photodétecteurs
Les photodétecteurs fonctionnent en absorbant la lumière puis en la convertissant en électricité. La lumière est absorbée par le phosphore noir, ce qui crée un courant électrique. Le courant est ensuite amplifié et envoyé vers un circuit externe.
L'efficacité des photodétecteurs est déterminée par la quantité de lumière absorbée et la quantité de lumière absorbée convertie en électricité. Les nouveaux photodétecteurs sont capables d’absorber une grande quantité de lumière et de convertir également une grande partie de la lumière absorbée en électricité. Il en résulte un rendement élevé de plus de 80 %.
Applications des photodétecteurs
Les nouveaux photodétecteurs pourraient être utilisés dans diverses applications, telles que :
* Cellules solaires :Les photodétecteurs pourraient être utilisés pour convertir la lumière du soleil en électricité. Cela pourrait être utilisé pour alimenter divers appareils, tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les voitures électriques.
* Communications optiques :les photodétecteurs pourraient être utilisés pour détecter les signaux lumineux utilisés dans les communications optiques. Cela pourrait améliorer la vitesse et la fiabilité des réseaux de communications optiques.
* Imagerie :Les photodétecteurs pourraient être utilisés pour capturer des images dans diverses conditions d'éclairage. Cela pourrait être utilisé pour des applications telles que l’imagerie médicale, la sécurité et la surveillance.
Les chercheurs espèrent que leurs nouveaux photodétecteurs pourraient conduire à des applications nouvelles et innovantes. Ils pensent que la technologie a le potentiel de révolutionner la façon dont nous interagissons avec la lumière.
