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电子在接近自然速度极限的太阳能材料上弹射
科学家们发现，在微小原子振动的驱动下，太阳能材料中的电子几乎可以以自然允许的速度穿过分子发射。科学家发现，电子可以以几乎自然界允许的最快速度穿过太阳能材料，这一发现挑战了长期以来关于太阳能系统如何运作的想法。 [...]
来源:SciTech日报科学家们发现，在微小原子振动的驱动下，太阳能材料中的电子几乎可以以自然允许的速度穿过分子发射。
科学家们发现，电子可以以几乎自然界允许的最快速度穿过太阳能材料，这一发现挑战了长期以来关于太阳能系统如何运作的想法。
这一发现可以帮助研究人员设计更好的技术来捕获阳光并将其转化为电能。
在跟踪仅持续 18 飞秒（不到 20 万亿分之一秒）的事件的实验中，剑桥大学的科学家观察到单个分子振动期间的电荷分离。
“我们特意设计了一个系统，根据传统理论，该系统不应如此快速地转移电荷，”该研究的第一作者、剑桥大学圣约翰学院研究员 Pratyush Ghosh 博士说。 “按照传统的设计规则，这个系统应该很慢，这就是结果如此引人注目的原因。
“电子不是随机漂移，而是以一次相干爆发的方式发射。振动的作用就像分子弹射器。振动不仅伴随着这个过程，而且还主动驱动着这个过程。”
电子在原子运动的时间尺度上移动
飞秒是万亿分之一秒——一秒包含的飞秒大约是宇宙诞生以来所经过的所有时间的八倍。在这个极小的时间尺度上，分子内的原子不断振动。
研究人员观察到电荷转移的发生速度与这些原子运动的速度一样快。正如戈什解释的那样，“我们正在有效地观察电子与原子本身在同一时钟上的迁移。”
光如何在太阳能材料中产生电荷
分子振动充当电子弹射器
超快激光实验揭示了正在发生的事情。当聚合物吸收光时，它开始以特定的高频模式振动。