دانشمندان در آزمایشگاه ملی بروکهاون توانسته‌اند که نقاط کوانتومی کلوئیدی جذب‌کننده نور را به نانوذرات فولرین متصل کنند. این سیستم دو ذره‌ای ریز می‌تواند با روشی که به دقت قابل کنترل است، نور را به الکتریسیته تبدیل کند.
ترکیب نقاط کوانتومی و فولرین‌ها برای نانوفوتوولتائیک
دانشمندان در آزمایشگاه ملی بروکهاون توانسته‌اند که نقاط کوانتومی کلوئیدی
جذب‌کننده نور را به نانوذرات فولرین متصل کنند. این سیستم دو ذره‌ای ریز
می‌تواند با روشی که به دقت قابل کنترل است، نور را به الکتریسیته تبدیل
کند.
میرسی کوتلیت، یکی از این محققان، گفت: این اولین شرح از یک ماده‌ی دوذره‌ای
آلی / معدنی هیبریدی است که بعنوان یک سیستم بخشنده – پل – پذیرنده
الکترونی برای تبدیل نور به جریان الکتریکی عمل می‌کند.
این دانشمندان با تغییر طول مولکول‌های
اتصال‌دهنده و اندازه نقاط کوانتومی می‌توانند سرعت و بزرگی نوسان‌ها در
انتقال‌دهنده الکترونِ القاء شده بوسیله نور در سطح این دی‌مر منفرد را
کنترل کنند.
اخیرا نقاط کوانتومی با مواد پذیرنده – الکترون نظیر رنگ‌دانه‌ها،
فولرین‌ها و اکسید تیتانیوم برای ساخت پیل‌های خورشیدی هیبریدی و حساس‌شده
با رنگ‌دانه، با هم ترکیب شده‌اند به امید اینکه خواص انتشار وابسته به
اندازه و جذب نور نقاط کوانتومی، راندمان چنین افزاره‌ای را تقویت کند. اما
تاکنون میزان تبدیل توان این سیستم‌ها پایین باقی مانده است.
روش ساخت دقیق این دانشمندان به آنها این امکان را می‌دهد که اندازه ذره و
مسافت بین‌ذره‌ای را بطور دقیقی کنترل کنند و بنابراین آنها می‌توانند
شرایط مختلف برای انتقال الکترون القاء‌شده بوسیله نور بین نقاط کوانتومی
منفرد و فولرین‌های پذیرنده الکترون را در سطح مولکول منفرد بررسی کنند.
این فرآیندِ آرایش کامل روی یک سطح اتفاق می‌افتند. همچنین این فرآیند برای
محدود کردن برهم‌کنش‌های اجزاء (ذرات) مرحله‌ای است، زیرا این ذرات اگر با
روش‌های مبتنی بر محلول آرایش یابند، می‌توانند به شیوه‌های مختلف ترکیب
شوند. این آرایشِ مبتنی بر سطح جفت‌کردن کنترل‌شده یک به یک نانوذرات را
امکان‌پذیر می‌کند.
این دانشمندان برای شناسایی آرایش معماری بهینه برای این ذرات، اندازه نقاط
کوانتومی – که نور را طبق اندازه‌شان در بسامدهای مختلف جذب و منتشر
می‌کنند – و طول مولکول‌های پلیِ ارتباط‌دهنده‌ی نانوذرات را تغییر دادند.
برای هر آرایش، آنها سرعت انتقال الکترون را با استفاده از طیف‌بینی مولکول
منفرد اندازه‌گیری کردند.
این دانشمندان متوجه شدند که کاهش اندازه نقطه کوانتومی و طول مولکول‌های
ارتباط‌دهنده منجر به افزایش سرعت انتقال الکترون و توقف انتقال الکترون
می‌شود.
این دانشمندان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Angewandte
Chemie منتشر کرده‌اند.
