Сверхбыстрые электронные измерения позволяют сделать важные выводы для солнечной энергетики

Ключевым моментом являются сверхбыстрые вспышки света, с которыми команда под руководством доктора Фридриха Рота работает в FLASH в Гамбурге, первом в мире лазере на свободных электронах в рентгеновском диапазоне. «Мы воспользовались особыми свойствами этого источника рентгеновского излучения и расширили их с помощью рентгеновской фотоэмиссионной спектроскопии с временным разрешением (TR-XPS). Этот метод основан на внешнем фотоэлектрическом эффекте, объяснение которого получил . лауреат Нобелевской премии по физике в 1921 г.


«Впервые мы смогли напрямую проанализировать конкретное разделение зарядов и последующие процессы, когда свет попадает на модельную систему, такую ​​как органический солнечный элемент. Мы также смогли определить эффективность разделения зарядов в режиме реального времени», — объясняет доктор Рот из Института экспериментальной физики Бергакадемии Фрайберга.

С фотонной наукой для улучшения солнечных элементов

В отличие от предыдущих методов, исследователи смогли идентифицировать ранее ненаблюдаемый канал разделения зарядов. «С помощью нашего метода измерения мы можем проводить анализ с временным разрешением, специфичный для каждого атома. Это дает нам отпечаток пальца, который можно отнести к соответствующей молекуле. Мы можем видеть, когда , возбуждаемые оптическим лазером, достигают молекулы-акцептора. , как долго они остаются и когда и как снова исчезают », — говорит профессор Сергей Молодцов, объясняя метод измерения. Он возглавляет исследовательскую группу «Структурные исследования с помощью рентгеновских лазеров на свободных электронах (XFEL) и синхротронного излучения» в Институте экспериментальной физики Фрайберга и является научным директором Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (EuXFEL).

Анализируйте слабые места и повышайте квантовую эффективность

Анализ в реальном времени и измерение внутренних параметров являются важными аспектами фундаментальных исследований, от которых, в частности, может выиграть солнечная . «С помощью наших измерений мы делаем важные выводы о границах раздела, на которых образуются или теряются свободные носители заряда, и, таким образом, снижается солнечных элементов», — добавляет д-р Рот. С помощью результатов исследователей из Фрайберга, например, можно получить возможности оптимизации на молекулярном уровне или в области материаловедения и квантовой эффективности для оптимизации вновь появляющихся фотоэлектрических и фотокаталитических систем. Квантовая эффективность описывает отношение падающего света к потоку фотонов (генерируемый ток). Команда опубликовала результаты в текущем специализированном издании — журнале. .

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments