2014년 10월 8일 수요일

이론가가 엑시톤 트랩을 극복함으로써 태양전지 효율을 증가시키는 새로운 방법을 찾다

포톤이 폴리머 분자를 때리면 포톤 에너지가 분자에 전달되어 엑시톤이 생성된다.  엑시톤은 서로 인접한 분자 쪽으로 뛰어 넘어갈 수 있는데 결국 전극에 전자를 전달한다. 

하지만 엑시톤이 분자 내에서 이동할 때 미세한 결함을 만나면 그 에너지를 잃어버린다. 

MIT와 Harvard의 과학자들은 엑시톤이 트랩에 면역이 되게 하는 방법을 찾았다. 

그들의 접근은 topological insulator라고 알려진 exotic electrical state에 대한 최근 연구에 기반을 두고 있다. Topological insulator는 벌크는 전기 절연체이고 반면 표면은 좋은 전도체이다. 

그들은 소위 topological 보호를 전자가 아닌 엑시톤을 위해 사용했다. Topological 엑시톤은 단지 물질의 표면에서 움직이고 운동 방향은 인가 자기장 방향에 의해 결정된다. 

이론적 분석으로 부터 그들은 유기 물질(porphyrin 박막)에서 엑시톤 운동이 결함에 면역이 되는 것으로 판단했다. 


참고: http://phys.org/news/2014-09-theorists-efficiency-solar-cells-exciton.html

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