Физики отследили движение электронов в сложной молекуле красителя

Открытие механизма взаимодействия мельчайших частиц в молекуле красителя может способствовать созданию более эффективных органических солнечных батарей.

При поглощении света солнечными элементами или сетчаткой глаза происходит переход электронов из исходного низкоэнергетического состояния в возбужденное, обладающее большей энергией. Такой сдвиг вызывает перемещение заряда и перераспределение энергии, которое впоследствии формирует электрический ток. Международная группа ученых под руководством экспертов Ольденбургского университета наблюдала самые ранние этапы этого процесса в сложной молекуле красителя, пишет EurekAlert.

Ученые выяснили, что быстрое колебание атомов внутри молекулы красителя критично влияет на перенос электрических зарядов, вызванных светом. Оказалось, что именно эти колебания заставляют электроны перемещаться, в то время как реакция среды вокруг молекулы начинается гораздо позже. Ранее считалось наоборот. Полученная в рамках эксперимента информация важна для улучшения работы органических солнечных батарей.

Молекула красителя состоит из центральной части и двух боковых групп. Центральная часть легко отдает электроны, боковые — принимают. Когда свет попадает на такую молекулу, электроны могут перейти либо вправо, либо влево, нарушая ее изначальную симметрию. Из-за этого меняется цвет испускаемого света — с синего на красный. До недавнего времени оставалось неясным, почему это происходит именно так быстро.