Nature Communications Dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, moleküler titreşimlerin elektronları saniyenin katrilyonda biri kadar kısa bir sürede (femtosaniye ölçeğinde) bir ''mancınık'' gibi fırlattığını ortaya koydu.
Geleneksel organik güneş pillerinde enerji verimliliğinin, elektronların hareket ederken karşılaştığı direnç ve enerji kaybı nedeniyle sınırlı kaldığını belirten bilim insanları, titreşimlerin süreci yavaşlatmak yerine aktif bir itici güç olarak kullanılabileceğini kanıtladı.
Araştırmacılar, organik bir polimer (TS-P3) üzerinde yaptıkları deneylerde, elektronların rastgele sürüklenmek yerine tek bir tutarlı patlama halinde fırlatıldığını gözlemledi.
''Işık pile çarptığında bir "eksiton" (elektron-delik çifti) oluşuyor'' diyen Cambridge Üniversitesi araştırmacısı Pratyush Ghosh şunları kaydetti:
''Moleküler titreşimler, bu elektronu vericiden alıcıya saniyenin katrilyonda birinde fırlatan mekanik bir mancınık görevi görüyor. Bu hız, elektronların atomlarla aynı zaman diliminde hareket ettiği anlamına geliyor.
Elektronun rastgele sürüklenmesi yerine, tek bir tutarlı patlama halinde fırlatıldığını görüyoruz. Titreşimler sürece sadece eşlik etmiyor, onu aktif olarak yönlendiriyor.''
Cambridge Üniversitesi araştırmacıları,
Organik güneş pillerinin, standart silikon panellere göre çok daha düşük maliyetli ve esnek bir yapıya sahip olduğunu belirterek, ''Ancak düşük verimlilikleri en büyük sorunlarıydı. Bu keşif sayesinde, voltaj kaybı azalacak, enerji farkı kısıtlamalarına uymadan hızlı yük transferi sağlanabilecek.
Keşifle, moleküler hareketi bastırmak yerine, bu hareketten güç alan daha verimli malzemeler tasarlanacak'' dedi.