Свет превращается в энергию за менее, чем одну триллионную долю секунды

Москва, 13:50, 02 Июн 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Ученым из США удалось запечатлеть момент менее одной триллионной секунды, когда частица света попадает в солнечный элемент и становится энергией, впервые сумев описать физику движения носителей заряда и атомов.

Генерация и диссоциация связанных электронных и дырочных пар, а именно экситонов, являются ключевыми процессами в солнечных элементах и фотогальванических технологиях, однако сложными являются их первоначальная динамика и электронная согласованность. Исследователи хотели узнать квантовые пути и временной интервал этого события.
Используя низкочастотную терагерцовую спектроскопию, исследователи рассмотрели фотовозбуждения нового класса фотогальванических материалов, известных как металлорганические галоидные перовскиты. Металлоорганические материалы сочетают в себе высокую эффективность преобразования энергии традиционных неорганических фотоэлектрических устройств с низкими материальными затратами и возможностью изготовления органических версий.

Обычные мультиметры для измерения электрических состояний в материалах не работают для измерения экситонов, которые являются электрически нейтральными квазичастицами без нулевого тока. Методы сверхбыстрой терагерцовой спектроскопии создали бесконтактный зонд, который мог следить за их внутренними структурами и количественно оценивать событие «фотон-экситон» с временным разрешением более одной триллионной доли секунды.