Τα άτομα χορού σε υλικά Perovskite παρέχουν πληροφορίες για το πώς λειτουργούν τα ηλιακά κύτταρα

Οι επιστήμονες γνωρίζουν από καιρό ότι τα υλικά Perovskite υποσχόμαστε υποψήφιους για χρήση σε ηλιακά κύτταρα. Οι περοβσκίτες είναι μια κατηγορία υλικών που έχουν συγκεκριμένη κρυσταλλική δομή και είναι γνωστά για την ικανότητά τους να απορροφούν το φως και να το μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο οι εργασίες Perovskites δεν έχουν κατανοηθεί πλήρως.

Τώρα, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, χρησιμοποίησε μια νέα τεχνική για να μελετήσει την ατομική δομή των υλικών Perovskite σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνική, που ονομάζεται διασκορπισμός ακτίνων Χ με χρονικό διάστημα, επέτρεψε στους ερευνητές να δουν πώς κινούνται τα άτομα σε υλικά Perovskite όταν εκτίθενται στο φως.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν τα υλικά περοβσκίτη εκτίθενται στο φως, τα άτομα στο υλικό αρχίζουν να δονείται. Αυτές οι δονήσεις δημιουργούν ένα ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι οι δονήσεις των ατόμων είναι πολύ γρήγοροι, που εμφανίζονται σε χρονοδιάγραμμα των femtoseconds (10-15 δευτερόλεπτα).

Αυτή η νέα κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των υλικών Perovskite θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν πιο αποτελεσματικά ηλιακά κύτταρα. Τα ηλιακά κύτταρα Perovskite είναι ήδη πολύ αποτελεσματικά, αλλά με την κατανόηση του ακριβούς μηχανισμού με τον οποίο εργάζονται, οι επιστήμονες ενδέχεται να είναι σε θέση να τους καταστήσουν ακόμα πιο αποτελεσματικές.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Materials.

Ακολουθεί μια περίληψη των βασικών σημείων από τη μελέτη:

* Τα υλικά Perovskite είναι μια πολλά υποσχόμενη κατηγορία υλικών για χρήση στα ηλιακά κύτταρα.

* Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνική για να μελετήσουν την ατομική δομή των υλικών Perovskite σε πραγματικό χρόνο.

* Διαπίστωσαν ότι όταν τα υλικά Perovskite εκτίθενται στο φως, τα άτομα στο υλικό αρχίζουν να δονείται.

* Αυτές οι δονήσεις δημιουργούν ένα ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας.

* Οι δονήσεις των ατόμων είναι πολύ γρήγορες, που συμβαίνουν σε χρονοδιάγραμμα των femtoseconds (10-15 δευτερόλεπτα).

* Αυτή η νέα κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των υλικών Perovskite θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν πιο αποτελεσματικά ηλιακά κύτταρα.