{"id":84623,"date":"2022-08-20T02:14:00","date_gmt":"2022-08-20T00:14:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=84623"},"modified":"2022-08-18T14:44:48","modified_gmt":"2022-08-18T12:44:48","slug":"zukuenftiger-baustein-fuer-die-photovoltaik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/zukunft\/zukuenftiger-baustein-fuer-die-photovoltaik\/","title":{"rendered":"Zuk\u00fcnftiger Baustein f\u00fcr die Photovoltaik"},"content":{"rendered":"\n
Forschungsteam beobachtet erstmals Entstehung von \u201edunklen\u201c Moir\u00e9-Interlagen-Exzitonen<\/p>\n\n\n\n
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen hat erstmals ein grundlegendes physikalisches Ph\u00e4nomen sichtbar gemacht, das bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie eine Rolle spielt. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist es gelungen, sogenannte dunkle Moir\u00e9-Interlagen-Exzitonen sichtbar zu machen und deren Entstehung mit den Methoden der Quantenmechanik zu erkl\u00e4ren. Die Forscherinnen und Forscher zeigen, wie eine in G\u00f6ttingen neu entwickelte experimentelle Technik, die zeitaufgel\u00f6ste Impulsmikroskopie, tiefste mikroskopische Einblicke zu diesen technologisch relevanten Fragenstellungen liefert. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature<\/em> erschienen.<\/p>\n\n\n\n
Atomar d\u00fcnne Strukturen aus zweidimensionalen Halbleitermaterialien sind vielversprechende Kandidaten f\u00fcr zuk\u00fcnftige Bauteile in der Elektronik, Optoelektronik und Photovoltaik. Die Eigenschaften dieser Halbleiter k\u00f6nnen auf faszinierende Weise kontrolliert werden: Wie Legosteine k\u00f6nnen die atomar d\u00fcnnen Schichten aufeinandergestapelt werden. Es gibt allerdings einen weiteren wichtigen Trick: W\u00e4hrend Legosteine nur gerade oder um 90 Grad gegeneinander verdreht gestapelt werden k\u00f6nnen, kann der Drehwinkel im Aufbau der Halbleiterstrukturen beliebig eingestellt werden, und genau dieser Drehwinkel ist f\u00fcr die Herstellung neuartiger Solarzellen interessant. W\u00e4hrend der Drehwinkel also ein bahnbrechender Kontrollparameter f\u00fcr neue Technologien sein kann, f\u00fchrt er auch zu experimentellen Herausforderungen: Typische experimentelle Ans\u00e4tze haben nur indirekte Zug\u00e4nge zu den Moir\u00e9-Interlagen-Exzitonen, sind quasi \u201ablind\u2018 gegen\u00fcber den \u201adunklen\u2018 Exzitonen. <\/p>\n\n\n\n
\u201eMit Hilfe der zeitaufgel\u00f6sten Impulsmikroskopie machen wir diese eigentlich dunklen Exzitonen sichtbar\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Marcel Reutzel, Nachwuchsgruppenleiter in der Fakult\u00e4t f\u00fcr Physik an der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen. \u201eSo k\u00f6nnen wir messen, wie die Exzitonen auf der Zeitskala von dem Millionstel eines Millionstels einer Millisekunde ausgebildet werden. Wir k\u00f6nnen die Dynamik der Entstehung dieser Exzitonen in einer quanten-mechanischen Theorie beschreiben, die die Forschergruppe von Prof. Dr. Ermin Malic aus Marburg entwickelt hat.\u201c<\/p>\n\n\n\n
\u201eDiese Ergebnisse erm\u00f6glichen uns nicht nur einen fundamentalen Einblick in die Entstehung dunkler Moir\u00e9-Interlagen-Exzitonen, sondern er\u00f6ffnen zudem eine v\u00f6llig neue Perspektive, die optoelektronischen Eigenschaften dieser neuen und faszinierenden Materialien zu studieren\u201c, so Prof. Dr. Stefan Mathias, Leiter der Studie am I. Physikalischen Institut der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen. \u201eIn unserem Experiment messen wir eine bahnbrechende Signatur des Moir\u00e9-Potenzials, das hei\u00dft, den Einfluss der kombinierten Eigenschaften der beiden verdrehten Halbleiterschichten. In Zukunft werden wir genau diesen Effekt weiter studieren, um mehr \u00fcber die resultieren Materialeigenschaften zu lernen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Die beteiligten Forschungsgruppen profitierten von DFG-gef\u00f6rderten Sonderforschungsbereichen, den SFBs \u201eKontrolle von Energiewandlung auf atomaren Skalen\u201c und \u201eMathematik des Experiments\u201c in G\u00f6ttingen sowie dem SFB \u201eStruktur und Dynamik innerer Grenzfl\u00e4chen\u201c in Marburg.<\/p>\n\n\n\n