Laser tia X mạnh nhất thế giới phát hiện sự dịch chuyển nguyên tử trong pin mặt trời

Các nhà khoa học tại cơ sở nghiên cứu European XFEL đã lần đầu tiên quan sát trực tiếp các biến dạng ở quy mô nguyên tử bên trong vật liệu pin mặt trời bằng tia laser X mạnh nhất thế giới. Dưới sự dẫn dắt của tiến sĩ Johan Bielecki, nhóm nghiên cứu đã ghi lại cách các cặp electron-lỗ trống — được tạo ra khi ánh sáng kích thích electron trong pin mặt trời — gây ra những biến dạng tinh vi trong mạng tinh thể của vật liệu. Những biến dạng nhỏ này, trước đây không thể phát hiện, đã được hình ảnh hóa bằng các xung tia X có độ dài femtosecond, tiết lộ các tương tác siêu nhanh giữa các cặp electron-lỗ trống và mạng tinh thể. Nghiên cứu tập trung vào các chấm lượng tử làm từ cesium, chì và brom (CsPbBr3), nơi các biến dạng này tạo thành một trạng thái được gọi là exciton-polaron. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng vì ngay cả những biến dạng nhỏ nhất trong mạng tinh thể cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đến các đặc tính quang học và điện tử của vật liệu được sử dụng trong pin mặt trời, màn hình hiển thị, cảm biến, và có thể cả các thành phần trong máy tính lượng tử. Tiến sĩ Zhou Shen, tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh rằng việc hiểu rõ những...