Az Egyesült Államok Energiahivatalának Lawrence Berkeley Laboratóriumában a tudósok megtalálták a molekuláris szinten az anyagok töltését létrehozó mechanizmust. A csoport szerint a felfedezéseik új megközelítésekhez vezethetnek el a napelem eszközök tervezése terén.
A Lawrence Berkeley National Laboratórium áttörésnek számító felfedezést tett.
Kép: A Kaliforniai Egyetem Regents testületének épülete, a Lawrence Berkeley National Laboratóriumból
Az Egyesült Államok Energiahivatalának megbízásából kutató tudósok röntgen spektroszkópiát használtak annak megfigyelésére, hogy az atomok szintjén hogyan zajlik az elektromos áram fényből történő előállítása.
A réz-ftalocianinból és fullerénből álló anyag fém-szerves heteroátmeneten alapuló modelljével dolgozó tudósok képesek voltak megfigyelni az excitonok – energiát hordozó, de töltéssel nem bíró kvázirészecskék – útját, amelyek áthaladtak az anyagon és az áram előállításban fontos töltésekké váltak szét.
Az anyagon történő átjutás megfigyelése pikoszekundumban – a másodperc egy billiomod részében – mérő skálán történt, és a kutatók azt találták, hogy a rézréteg legnagyobb hányadát kitevő, lassabban mozgó, alacsonyabb energiájú excitonok nagyobb mértékben járultak hozzá a létrehozott töltéshez az időközépértéket figyelembe véve.
A tanulmány eredményeit a Hatékony töltés létrehozása hármas excitonokból a fém-szerves heteroátmenetekben (Efficient charge generation from triplet excitons in metal-organic heterojunctions című dokumentum formájában tették közzé az Amerikai Fizikai Társaság Physical Review B folyóiratában. A dokumentum megadja a viszonyítási pontok abszolút értékeit, amelyeket a réz-ftalocianin/fullerén heteroátmenetek tervezésénél használtak.
Az eszközöket használó tudósok képesek lesznek az új felfedezéseket olyan irányban hasznosítani, hogy több a lassabb mechanizmus szerint működő töltést hozzanak ki az anyagból, ne pedig a két réteg közötti átmenetnél képződő, gyorsabban mozgó excitonokat.
Forrás: pv-magazine
