Ett spektroskopiexperiment vid University of Oregon i USA, som involverade laserpulser och solceller med nanopartiklar, har spridit nytt ljus över hur infångat solljus kan omvandlas till elektricitet och skulle kunna leda till solceller med förbättrad verkningsgrad.
I de flesta solceller kan varje foton som absorberas endast ge upphov till en fri elektron, som genererar elektricitet.
I den process som studerats vid University of Oregon, som går under namnet MEG (Multiple Exciton Generation), har varje foton möjlighet att skapa flera energipaket kallade excitoner, som i sin tur kan ge upphov till flera fria elektroner. Processen är intressant eftersom den kan resultera i solceller som genererar en större elektrisk ström och därmed får högre verkningsgrad.
Spektroskopiexperimentet vid University of Oregon, som tagits fram i samarbete med svenska forskare vid Lunds universitet, tittar närmare på MEG-processen i nanomaterial, som är dåligt undersökt. Enligt Andrew H Marcus vid University of Oregon skulle experimentet emellertid även kunna vara användbart för att studera många andra processer i fotovoltaiska nanomaterial.
Med hjälp av laserpulser kunde forskarna se ljusets ankomst, dess växelverkan med elektroner i vila och den efterföljande omvandlingen till excitoner.
- Vår metod gjorde det möjligt att titta på reaktionsvägar som leder till att multipla excitoner bildas. Existensen av det här fenomenet är något man bara kunnat sluta sig till genom indirekta bevis. Vi tror att vi sett de första stegen som leder till MEG-förmedlad fotokonduktivitet, säger Marcus.
Mark C Lonergan, som deltog i forskningen, liknar processen vid en labyrint.
- Frågan vi är intresserade av är exakt hur labyrinten ser ut. Problemet är att vi inte har bra metoder för att se in i labyrinten och upptäcka de möjliga vägarna genom den, säger Lonergan.
Med den nya metoden menar Lonergan emellertid att de kan visualisera vad som händer i labyrinten.
