林克平大学莫妮卡·韦斯曼·斯文西略 边庆珍，林考平大学学分:曼克奈斯·约翰逊 林克平大学的研究人员发现了一种影响有机太阳能电池中自由电荷形成的量子现象
“如果我们能正确理解正在发生的事情，我们就能提高效率，”荣誉退休教授Olle Inganä说
博士生卞庆珍(音译)在进行一项优化太阳能电池材料的实验时获得了意想不到的结果，该电池材料由两种吸光聚合物和一种受体材料组成
生物分子和有机电子学部门的荣誉退休教授奥勒·因加纳要求他重复这个实验，以消除测量误差的可能性
一次又一次，在LiU和Lund的同事进行的实验中，同样的事情发生了:一个持续几百飞秒的微小周期波形出现在光吸收信号中，作为在太阳能电池材料中形成的光电流
这是怎么回事？ 这一解释已经发表在《自然通讯》上
背景:当光子形式的光被半导体聚合物吸收时，激子形成
激子是聚合物中束缚的电子空穴对
电子没有被释放，电荷的传输，光电流，没有出现
当给电子聚合物与接受电子的分子混合时，电子可以被释放
这样，电子只需要一个小小的跳跃就可以自由了，并且能量的损失保持在最小
空穴和电子传输光电流，太阳能电池开始发电
这个大家都知道很久了
然而，在卞的实验中却出现了显著的波形
“唯一可能的解释是，激发系统和分离电荷之间会产生相干性
我们请量子化学家对此进行研究，我们在重复实验中获得的结果与他们的计算结果非常一致，”Olle Inganä说
在量子尺度上，原子振动，加热时振动更快
正是这些振动以某种方式相互作用，并与受激的电子系统相互作用:波的相位相互跟随，相干状态出现
“相干性有助于产生电荷，产生光电流，这在室温下发生
但我们还不知道为什么或如何，”奥勒·因加纳说
同样的量子相干性也存在于生物世界
“生物物理学研究人员正在激烈争论使用光合作用的系统是否已经学会利用相干性
我发现数百万年的进化不太可能导致自然界利用这一现象，”奥莱·因加纳说
“如果我们更好地理解电荷载体是如何形成的，以及如何控制这一过程，我们应该能够利用它来提高有机太阳能电池的效率
振动取决于分子的结构，如果我们能够设计出有助于增加光电流的分子，我们也可以利用这一现象为自己谋利，”他说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
