Раскрыты квантовые механизмы органических устройств для альтернативных солнечных панелей

Это исследование сделало новаторское открытие, потому что впервые были расшифрованы квантовые механизмы, запускающие фотоэлектрическую функцию этих устройств. Анхель Рубио, профессор физики конденсированных сред на химическом факультете Университета Страны Басков UPV / EHU, директор группы нано-био-спектроскопии и младший научный сотрудник Международного физического центра Доностия (DIPC), принял участие в конференции. исследования, проведенные в этой области в сотрудничестве с различными центрами в Германии, Италии и Франции.
В этих органических устройствах используется светочувствительный полимер, связанный с углеродной наноструктурой, которая функционирует как токоприемник.

Когда свет падает на устройство, полимер улавливает частицы света и вызывает сверхбыструю передачу электронов к наноструктуре посредством электронного импульса порядка фемтосекунд (фс), другими словами, 10-15 секунд. Недавно были найдены доказательства, подтверждающие этот сверхбыстрый перенос, но исследования Рубио и его команды пошли еще дальше, поскольку им удалось расшифровать элементный механизм, который запускает перенос электронов между полимером и наноструктурой.

Первый принцип моделирования в упрощенной модели предсказал, что когерентные колебания – это те, которые диктуют периодический перенос заряда между полимером и фуллереном.
Группа, участвовавшая в эксперименте, подтвердила это предсказание, изучив оптический отклик обычного материала, состоящего из полимера и побочного продукта фуллерена (обычная наноструктура сферической формы), с помощью временной спектроскопии высокого разрешения.
Результаты подтвердили, что взаимодействие колебаний полимера и фуллерена вызывает перенос электрона когерентным и сверхбыстрым способом (≈23 фс), без необходимости принимать некогерентные процессы, которые проявляются в более медленных передачах (100 фс). Эти исследования демонстрируют решающую роль квантовой когерентности в органических фотоэлектрических устройствах.

Исследование, которое должно быть опубликовано на этой неделе в журнале Science, предлагает видение, которое согласуется с квантовыми процессами элементов в органических фотоэлектрических устройствах и представляет собой значительный шаг вперед в этой области. «Это исследование открывает возможности для существенного и контролируемого улучшения органических устройств для фотоэлектрических применений», – отметил профессор Анхель Рубио.

1 комментарий к “Раскрыты квантовые механизмы органических устройств для альтернативных солнечных панелей”

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Блог автомобилиста