В ФТИ им. Иоффе создали фотоэлектрические преобразователи размером 0,2 мм

Учёные Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН в Санкт-Петербурге создали компактный фотоэлектрический преобразователь на основе арсенида галлия, сообщили в Российском научном фонде, поддержавшим разработку грантом. Об изобретении написал журнал IEEE Electron Device Letters.

Элемент состоит из трапециевидного слоя толщиной в 45 микрометров (с волос) из сплава алюминия, галлия и мышьяка, который служит волноводом для лазерного луча, направляя его на полупроводниковый кристалл арсенида галлия, в котором возникает ток.

Учёные пробовали прототипы разных размеров, и оказалось, что при уменьшении длины фотопреобразователя с 750 до 80 мкм его КПД остаётся в пределах 45%, а затем резко падает.

"Хотя за рубежом сообщается о преобразователях с эффективностью около 70%, процесс их производства намного более трудоёмкий, а преобразуемая ими плотность мощности падающего лазерного излучения не превышает 30 ватт на квадратный сантиметр. Наша технология проще, и по сравнению с существующими аналогами на основе кремния полученные нами фотоэлектрические преобразователи оказываются эффективнее на 10%, а преобразуемая ими плотность мощности падающего излучения достигает десяти киловатт на квадратный сантиметр", — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектрических преобразователей ФТИ имени А. Ф. Иоффе Владимир Хвостиков.

По его словам, для увеличения эффективности зарубежные коллеги наносят на фотодиоды специальное просветляющее покрытие. "Мы в данной работе не наносили такое покрытие для чистоты эксперимента и экономии времени. Там, где мы это делали, эффективность достигала 53%", — пояснил учёный.

Технология беспроводной передачи энергии лазером может быть использована для питания спутников на небольшой высоте.