Пролиття світла на походження фотоелектричного ефекту в органо-неорганічних перовскітах

(Новини Nanowerk) Команда під керівництвом дослідників RIKEN дослідила, як спеціальні кристали перетворюють світло на електрику (Angewandte Chemie, “Bulk photovoltaic effect along the nonpolar axis in organic-inorganic hybrid perovskites”). Їхні висновки допоможуть підвищити їх ефективність, що може призвести до використання кристалів у сонячних елементах. Сонячні елементи перетворюють світло в електрику за допомогою явища, відомого як фотоелектричний ефект. Переважна більшість сонячних елементів складається з двох напівпровідників, з’єднаних між собою: один із надлишком електронів, а інший — з їх дефіцитом. Це тому, що установка має високу ефективність перетворення. Але ще один фотоелектричний ефект також привертає увагу — об’ємний фотоелектричний ефект, названий так тому, що він включає лише один матеріал. Хоча його ефективність перетворення наразі досить низька, останні дослідження запропонували шляхи підвищення його ефективності. Схематичне зображення об’ємного фотоелектричного ефекту вздовж неполярної осі органічно-неорганічного гібридного перовскіту. Жовта стрілка позначає фотон світла, а синя та зелена хмари показують електрон і дірку відповідно. Червона стрілка — вісь поляризації. (© WILEY-VCH Verlag) Було багато дискусій про те, як працює об'ємний фотоелектричний ефект. Спочатку вважалося, що ефект викликає електричне поле, створене поляризацією всередині матеріалу, але нещодавно нове пояснення набуло популярності. У цьому новому механізмі світло зміщує електронні хмари в матеріалі, і ці зсуви поширюються, створюючи струм. Цей струм має привабливі властивості, включаючи надшвидкий відгук і поширення без розсіювання. Матеріали, відомі як органічно-неорганічні гібриди перовскіти (OIHPs) мають великий потенціал для створення оптико-електронних пристроїв. Об’ємний фотоелектричний ефект в OIHP зазвичай приписують старому механізму макроскопічної поляризації. «Вбудовані електричні поля в матеріалах часто вважалися джерелом об’ємного фотоелектричного ефекту в OIHP, але без переконливих доказів», – зауважує Тайші Нома з Центру науки про явища RIKEN. Тепер, детально вивчаючи об’ємний фотоелектричний ефект у кристалах OIHP, Нома та його співробітники знайшли докази, які узгоджуються з механізмом зсуву та виключають механізм макроскопічної поляризації. Зокрема, вони спостерігали об’ємний фотоелектричний ефект уздовж неполярної осі в OIHP, який неможливо пояснити з точки зору механізму макроскопічної поляризації. Результати команди підкреслюють важливість кристалічної симетрії матеріалу. Отримані відомості допоможуть дослідникам оптимізувати властивості OIHP шляхом адаптації їхньої симетрії. Зокрема, ця інформація може допомогти підвищити ефективність OIHP у перетворенні світла в електрику. Тепер Нома та його команда мають намір досліджувати інші види матеріалів. «В принципі, струми зсуву також можуть генеруватися в інших класах матеріалів, таких як рідкі кристали та органічні молекулярні кристали», — каже Нома. «Ми хотіли б поширити це дослідження на інші матеріали».

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64315.php