Высокоэнергетические «горячие» электроны могут помочь солнечным батареям более эффективно собирать световую энергию.
Но ученые не могли измерить энергии этих электронов, что ограничивало их использование. Исследователи из Университета Пердью и Мичиганского университета разработали способ анализа этих энергий.
Горячие электроны (горячие дырки) - подвижные носители заряда в полупроводнике или металле, энергия распределение которых смещена в сторону больших энергий, относительно равновесного
Исследователи продемонстрировали как методика, использующая сканирующий туннельный микроскоп, интегрированный с лазерами и другими оптическими компонентами, выявляет распределение энергии горячих электронов.
Горячие электроны обычно генерируются светом определенной частоты на тщательно спроектированной наноструктуре, сделанной из металлов, таких как золото или серебро, возбуждая так называемые «поверхностные плазмоны». Считается, что эти плазмоны со временем отдают часть своей энергии электронам, делая их горячими.
Хотя горячие электроны могут иметь температуру до 1700 градусов по Цельсию, именно их высокая энергия, а не температура материала, делает их полезными для энергетических технологий.
Горячие электроны также могут повысить эффективность энергетических технологий, таких как топливные элементы на основе водорода в автомобилях, за счет ускорения химических реакций.
Ученые измерили энергии электронов, втягивая их через тщательно сконструированные молекулы в золотой электрод на кончике сканирующего туннельного микроскопа, чтобы измерить разницу в токах, которая дает результирующие данные.
Этот метод может быть использован для расширения широкого спектра приложений, связанных с энергией, в том числе для преобразований энергии, фотокатализа и фотоприемников.
Источник: science.sciencemag.org/content/early/2020/06/03/science.abb3457
Уважаемые друзья, ставьте лайки, делитесь комментариями. Общение с умными людьми всегда приятно.
P.S. Мой труд можно оценить подпиской на канал