Учени от Университета в Гьотинген разработиха иновативен метод за проследяване на тъмни екситони, което може да доведе до по-ефективни слънчеви клетки и оптоелектронни устройства.

Как могат да се оптимизират съвременните технологии, като например слънчевите клетки? Международен изследователски екип, ръководен от Университета в Гьотинген, се занимава с този въпрос, използвайки иновативна нова техника. За първи път формирането на малки и трудноуловими частици, известни като тъмни екситони, е прецизно проследено във времето и пространството. Тези невидими носители на енергия могат да изиграят решаваща роля в развитието на бъдещи слънчеви клетки, светодиоди и детектори. Откритията са публикувани в Nature Photonics.

Екситоните представляват свързани двойки от електрон и електронна "дупка". Докато обикновените екситони излъчват светлина, тъмните екситони не излъчват фотони, което ги прави трудни за откриване. Въпреки това, те оказват значително влияние върху поведението на двуизмерните полупроводникови материали, използвани в оптоелектрониката.

Изследователите разработиха метод за свръхбърза импулсна микроскопия, който им позволи за първи път да проследят с висока точност формирането и динамиката на тези частици във времето и пространството. Това постижение може да допринесе за оптимизиране на свойствата на полупроводниковите материали, водейки до подобрена ефективност на слънчевите клетки и други електронни устройства.

„Този метод ни позволи да измерим с изключителна прецизност динамиката на носителите на заряд“, казва д-р Дейвид Шмит, първи автор на изследването и физик от Университета в Гьотинген. „Резултатите предоставят фундаментално разбиране за влиянието на материалните свойства върху поведението на тези носители. В бъдеще тази техника може да допринесе за подобряване на ефективността и качеството на слънчевите клетки например.“

Д-р Марсел Ройцел, младши ръководител на изследователска група в Гьотинген, допълва: „Тази техника може да се прилага не само върху специално проектирани системи, но и за изследване на нови видове материали.“

Източник: Solar Daily