Odkrycie opublikowane w Nature Materials ujawnia, że niosące energię cząstki wytworzone przez impulsy światła mogą przemieszczać się w porządku na odległości tysiąc raz dalsze niż wcześniej obserwowano w półprzewodnikach organicznych opartych na węglu. To zwiększa nadzieje naukowców, że ogniwa słoneczne oparte na tej technologii mogą pewnego dnia przewyższyć krzemowe ogniwa słoneczne pod względem kosztów i wydajności.

Prof. fizyki Rutgers, Vitaly Podzorov i jego zespół obserwowali, że ekscytony – cząstki, które formują się, kiedy materiał półprzewodnikowy absorbował cząstki światła – mogą przemieszczać się na odległości tysiąc razy większe w półprzewodniku organicznym – kryształach rubrenu. Do tej pory zwykle obserwowano ekscytony przemieszczające się na odległość mniej niż 20 nanometrów (miliardowych metra) w półprzewodnikach organicznych.

Odległość dyfuzji wynosiła od 2 do 8 mikronów. Wartość ta osiągana była dotąd tylko w materiałach nieorganicznych jak krzem lub arsenek galu.

Naukowcy odkryli, że ekscytony w kryształach rubrenu zachowują się tak, jak ekscytony obserwowane w substancjach nieorganicznych. Tworzą ekscytony Wannier-Motta (WM), zamiast obserwowanych dotąd ekscytonów Frenkla. Ekscytony WM poruszają się szybciej przez siatkę krystaliczną, co daje lepsze własności elektrooptyczne układu.

źródło: PAP – Nauka w Polsce
www.naukawpolsce.pap.pl