Harry Cohen Tanugi

Un matériau potentiel pour les cellules solaires est découvert grâce à un nouveau type de microscope

Les résultats ont été publiés dans la revue ACS Photonics.

La puissance du térahertz

Un scientifique du laboratoire Ames, Richard Kim, a décrit les deux caractéristiques qui distinguent le nouveau microscope à sonde à balayage.

Le microscope recueille d'abord des informations sur les matériaux en utilisant des fréquences électromagnétiques dans la région du térahertz. Cette gamme de fréquences, qui se situe entre les infrarouges et les micro-ondes, est nettement inférieure au spectre de la lumière visible.

Dans un deuxième temps, une pointe métallique qui reçoit les lumière térahertz renforce les capacités du microscope à observer des objets à des échelles de longueur nanométriques.

"Normalement, si vous avez une onde lumineuse, vous ne pouvez pas voir les choses plus petites que la longueur d'onde de la lumière que vous utilisez. Dans le cas de cette lumière térahertz, la longueur d'onde est d'environ un millimètre, ce qui est très important", explique Kim.

"Mais ici, nous avons utilisé cette pointe métallique pointue avec un apex qui est aiguisé à une courbure de 20 nanomètres de rayon, et cela agit comme notre antenne pour voir des choses plus petites que la longueur d'onde que nous utilisions."

Un matériau potentiel pour les cellules solaires est découvert grâce à un nouveau type de microscope

Les ondes térahertz se situent à l'extrémité de la bande infrarouge, juste avant le début de la bande des micro-ondes.

Les pérovskites constituent une classe unique de semi-conducteurs qui, lorsqu'ils sont exposés à la lumière visible, portent une charge électrique. La principale difficulté liée à l'utilisation du MAPbI3 dans les cellules solaires est la rapidité avec laquelle il se détériore lorsqu'il est exposé à la chaleur et à l'humidité.

L'équipe a utilisé son microscope pour étudier le MAPbI3, qui a récemment attiré l'attention des chercheurs en tant que substitut potentiel du silicium dans les cellules solaires.

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