Células solares sensibilizadas constituídas por um sensibilizador molecular ou de estado sólido que serve para coletar luz e injetar um elétron em um substrato que favoreça sua migração estão entre os sistemas fotovoltaicos mais estudados atualmente. Apesar de sua importância na determinação do potencial de um dispositivo fotovoltaico, os métodos atuais para monitorar a transferência de elétrons interfacial permanecem ambíguos. Agora, usando pulsos contínuos ultravioleta profundos, Os cientistas da EPFL desenvolveram um método específico de substrato para detectar a transferência de elétrons. O trabalho é publicado no Jornal da American Chemical Society .

O trabalho foi realizado pelo laboratório do Majed Chergui da EPFL, especializada em espectroscopia ultrarrápida. O grupo se concentrou em dois tipos de sistemas de conversão solar sensibilizados por corante:um baseado em dióxido de titânio, o outro em nanopartículas de óxido de zinco, ambos pertencem à categoria de substratos de óxido de metal de transição (TMO). Esses TMOs são caracterizados por bandas de absorção específicas, que são impressões digitais do sistema e são devidas a pares neutros de elétron-buraco, chamado de exciton.

A equipe EPFL teve como objetivo superar as limitações dos métodos atuais de medição de transferência de elétrons, todas as quais usam luz nas frequências de visível a terahertz (comprimentos de onda em torno de 400 - 30000 nm). Contudo, esta abordagem é sensível a portadores que permanecem livres no substrato TMO. Eles são, portanto, inespecíficos para o tipo de substrato e não podem ser estendidos à nova geração de células solares sensibilizadas por estado sólido (como aquelas que usam perovskitas como sensibilizadores).

Em vez de, os pesquisadores da EPFL usaram pulsos contínuos de ultravioleta profundo (260-380 nm de comprimento de onda) para sondar os substratos de TMO na região de suas transições excitônicas e detectar a transferência de elétrons, por meio de sua resposta. Isso abre uma rota para o estudo de células sensibilizadas de estado sólido, pois há esperança de que a resposta do substrato seja diferenciada daquela do sensibilizador.