روشن کردن منشا اثر فتوولتائیک در پروسکایت های آلی- معدنی

(اخبار نانوورکیک تیم به رهبری محققان RIKEN بررسی کرده اند که چگونه کریستال های خاص نور را به الکتریسیته تبدیل می کنند.آنجواند شیمی, “Bulk photovoltaic effect along the nonpolar axis in organic-inorganic hybrid perovskites”). یافته‌های آنها به تلاش‌ها برای بهبود کارایی آنها کمک می‌کند، که می‌تواند منجر به استفاده از کریستال‌ها در سلول‌های خورشیدی شود. سلول های خورشیدی با پدیده ای به نام اثر فتوولتائیک نور را به الکتریسیته تبدیل می کنند. اکثریت قریب به اتفاق سلول‌های خورشیدی از دو نیمه‌رسانا تشکیل شده‌اند که در کنار هم قرار گرفته‌اند - یکی با الکترون‌های اضافی و دیگری کمبود الکترون. این به این دلیل است که راه اندازی بازده تبدیل بالایی دارد. اما اثر فتوولتائیک دیگری نیز توجه را به خود جلب کرده است - اثر فتوولتائیک حجیم، که به این دلیل نامیده می‌شود که فقط شامل یک ماده واحد است. در حالی که راندمان تبدیل آن در حال حاضر نسبتاً پایین است، تحقیقات اخیر راه هایی را برای بهبود کارایی آن پیشنهاد کرده است. تصویر شماتیک از اثر فتوولتائیک حجیم در امتداد محور غیر قطبی پروسکایت هیبریدی آلی- معدنی. فلش زرد نشان دهنده یک فوتون نور است، در حالی که ابرهای آبی و سبز به ترتیب یک الکترون و یک حفره را نشان می دهند. فلش قرمز محور قطبش است. (© WILEY-VCH Verlag) بحث های زیادی در مورد نحوه عملکرد اثر فتوولتائیک حجیم وجود داشته است. در ابتدا تصور می‌شد که یک میدان الکتریکی ایجاد شده توسط قطبش‌های درون ماده باعث ایجاد این اثر شده است، اما توضیح جدیدی اخیراً افزایش یافته است. در این مکانیسم جدید، نور ابرهای الکترونی موجود در ماده را جابه‌جا می‌کند و این جابه‌جایی‌ها منتشر می‌شوند و جریانی تولید می‌کنند. این جریان دارای خواص جذابی از جمله پاسخ فوق سریع و انتشار بدون اتلاف است. موادی که به عنوان هیبرید آلی – معدنی شناخته می شوند perovskites (OIHP ها) پتانسیل زیادی برای ساخت دستگاه های الکترونیک نوری دارند. اثر فتوولتائیک عمده در OIHP ها به طور کلی به مکانیسم پلاریزاسیون ماکروسکوپی قدیمی نسبت داده می شود. تایشی نوما از مرکز RIKEN برای علم مواد اضطراری اظهار می کند: "میدان های الکتریکی داخلی در مواد اغلب به عنوان منشاء اثر فتوولتائیک حجیم در OIHP ها در نظر گرفته شده اند، اما بدون شواهد محکم." در حال حاضر، با مطالعه دقیق اثر فتوولتائیک حجیم در کریستال‌های OIHP، Noma و همکارانش شواهدی را یافته‌اند که با مکانیسم تغییر سازگار است و مکانیسم پلاریزاسیون ماکروسکوپی را رد می‌کند. به طور خاص، آنها اثر فتوولتائیک حجیم را در امتداد یک محور غیر قطبی در یک OIHP مشاهده کردند که نمی‌توان آن را از نظر مکانیسم پلاریزاسیون ماکروسکوپی توضیح داد. نتایج این تیم اهمیت تقارن کریستالی مواد را برجسته می کند. بینش‌های به‌دست‌آمده به محققان کمک می‌کند تا خواص OIHP را با تنظیم تقارن آنها بهینه کنند. به طور خاص، بینش ممکن است به بهبود کارایی OIHP ها در تبدیل نور به الکتریسیته کمک کند. نوما و تیمش اکنون قصد دارند انواع دیگر مواد را کشف کنند. Noma می‌گوید: «در اصل، جریان‌های جابه‌جایی را می‌توان در کلاس‌های دیگر مواد، مانند کریستال‌های مایع و بلورهای مولکولی آلی نیز ایجاد کرد. "ما مایلیم این مطالعه را به مواد دیگر گسترش دهیم."

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64315.php