它探索了現代科學一個世紀的進步,研究人員目睹了曾經在明亮的有機分子中出現的驚人現象,而在我們看來,這種現像只存在於金屬氧化物的早期意誌中。在劍橋大學科學家的指導下,這一發現揭示了一種捕捉光和發電的新有效方法。這一發現可以為單一材料製造的太陽能電池板鋪平道路,從而重新整合太陽能技術和電子學的未來。
有機半導體課程稱為P3ttm。每個分子的中心沒有電子,這提供了獨特的磁性和電子行為。該工作是優素福合成化學系Hugo Bronstein化學系物理係與Richard爵士合作的成果。這些研究人員之前設計了這個分子家族來實現明亮的照明,可用於有機 LED,但包括一篇新論文 自然材料 它揭示了一些意想不到的事情:當分子緊密時,未付費的電子出現在具有 motx 的哈伯德絕緣體中。
“這才是真正的魔力,”他向主要實驗室研究人員解釋道。 “在大多數有機材料中,電子是相關聯的,並且它們不與鄰居相互作用。(電)。”
為了測試這種影響,該團隊使用 P3TTM 薄膜構建了太陽能電池。當受到光的影響時,該器件實現了近乎完美的負載選取效率,即幾乎所有入射光子都變成了可用的電流。傳統的有機電池需要兩種材料:一種材料提供電子並接受另一種材料,而這種界面限制了效率。相反,這些新分子構成了一個完整的物質轉化過程。吸收光子後,電子自然地移動到相同類型的分子,形成負載分佈。該過程所需的少量能量被稱為“Hubbard U”,表示同一負負載分子中兩個電子的靜電成本。
Yusuf Petri Murto 博士開發了由化學中的分子結構組成的分子結構,允許分子分子和允許分子分子。這一進步意味著太陽能電池可以以低成本製造。
這一發現具有深遠的歷史意義。該報資深作者理查德·弗蘭德斯爵士在其職業生涯中與內維爾·莫特爵士有過互動。這一發現恰逢 MOTT 誕生 120 週年。為了向這位傳奇物理學家致敬,他在現代物質的基礎上建立了無序系統中電子相互作用的基礎。
“整個圈子都有這種感覺,”朋友們說。 “圍繞 MOTT 的觀點對於職業和半導體都很有價值。現在,利用全新有機材料類別中的深層機械規則和光捕獲,這是非常獨特的。
“我們不僅改進了舊的設計,”布朗斯坦的老師們說。 “我們正在教科書中撰寫新的章節,表明有機材料能夠自行產生負載。”