Dansende atomer i perovskitmaterialer giver indsigt i, hvordan solceller fungerer

Forskere har længe vidst, at perovskitmaterialer er lovende kandidater til brug i solceller. Perovskitter er en klasse af materialer, der har en specifik krystalstruktur, og de er kendt for deres evne til at absorbere lys og omdanne det til elektricitet. Den nøjagtige mekanisme, hvormed perovskites virker, er dog ikke fuldt ud forstået.

Nu har et team af forskere fra University of California, Berkeley, brugt en ny teknik til at studere atomstrukturen af ​​perovskitmaterialer i realtid. Teknikken, kaldet tidsopløst røntgenspredning, gjorde det muligt for forskerne at se, hvordan atomerne i perovskitmaterialer bevæger sig, når de udsættes for lys.

Forskerne fandt ud af, at når perovskitmaterialer udsættes for lys, begynder atomerne i materialet at vibrere. Disse vibrationer skaber et elektrisk felt, som derefter kan bruges til at generere elektricitet. Forskerne fandt også ud af, at atomernes vibrationer er meget hurtige og forekommer på en tidsskala på femtosekunder (10-15 sekunder).

Denne nye forståelse af, hvordan perovskit-materialer virker, kunne hjælpe forskere med at designe mere effektive solceller. Perovskite-solceller er allerede meget effektive, men ved at forstå den nøjagtige mekanisme, som de virker, kan forskerne muligvis gøre dem endnu mere effektive.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Materials.

Her er en opsummering af hovedpunkterne fra undersøgelsen:

* Perovskitmaterialer er en lovende klasse af materialer til brug i solceller.

* Forskerne brugte en ny teknik til at studere atomstrukturen af ​​perovskitmaterialer i realtid.

* De fandt ud af, at når perovskitmaterialer udsættes for lys, begynder atomerne i materialet at vibrere.

* Disse vibrationer skaber et elektrisk felt, som derefter kan bruges til at generere elektricitet.

* Atomernes vibrationer er meget hurtige og forekommer på en tidsskala på femtosekunder (10-15 sekunder).

* Denne nye forståelse af, hvordan perovskit-materialer fungerer, kunne hjælpe forskere med at designe mere effektive solceller.