Исследователям удалось обнаружить источник сверхбыстрого и эффективного процесса, порождающего в органическом кристалле несколько переносчиков электрических зарядов от одной частицы света. Этот процесс так называемого синглетного деления обещает существенно увеличить производительность органических солнечных элементов благодаря быстрой конверсии солнечной энергии в электрические заряды и меньшей потери тепла. Ученые предложили новый механизм, объясняющий, как может осуществиться эта реакция всего за несколько фемтосекунд, прежде чем другие процессы успевают забрать энергию, сообщает EurekAlert!.
Нейробиологи проследили движение мысли в мозге
Кейсы
Благодаря более комплексному взгляду на структуру молекул, образующих органические кристаллы — в данном случае, на пентацен, состоящий из водорода и углерода — ученым удалось выявить присущую ему симметрию — повторяющиеся образцы в его атомной структуре. Эффективность синглетного деления сильно зависит от числа молекул, упакованных внутри повторяющегося «узора» кристалла, и от конкретного типа симметрии.
Связь между симметрией и производительностью, которую обнаружили исследователи, позволила им рассчитать возможность увеличения эффективности органического фотоэлемента, которая проявляется только в случае, если пары электрон — дырка в образце ведут себя как волнообразные объекты, проходящие через кристалл как волны по океану.
Понимание удвоения переносчиков заряда в материале поможет ученым лучше объяснить и воспроизвести эти процессы, например, технологию, которая используется в некоторых дисплеях для телефонов и сокращает число переносчиков заряда, как в случае триплетного слияния, говорит Джефри Нитон, один из руководителей проекта.
Корейские физики испытали «информационный двигатель»
Идеи
Специалисты из Мичиганского университета нашли способ создавать прозрачные солнечные панели для окон, в несколько миллионов раз увеличив проводимость органических материалов в фотоэлементах.