雖然光譜測量通常在無數(shù)分子上取平均值，但慕尼黑技術大學(TUM)的研究人員開發(fā)的一種新方法可提供有關各個分子與其環(huán)境相互作用的精確信息。例如，這將加速用于未來光伏技術的有效分子的識別。

由TUM化學家JürgenHauer教授領導的國際團隊現(xiàn)已成功確定了單個分子的光譜特性。研究人員在一次測量中獲得了研究分子在寬光譜范圍內的吸收和發(fā)射光譜，以準確地確定分子如何與其環(huán)境相互作用，捕獲和釋放能量。

通常，這些類型的測量結果平均分布在數(shù)千甚至數(shù)百萬個分子上，犧牲了重要的細節(jié)信息。“以前，可以常規(guī)獲取發(fā)射光譜，但對單個分子的吸收測量非常昂貴，”Hauer解釋道。“我們現(xiàn)在已經達到了可檢測性的極限。”

設備緊湊，測量快速

這種新方法基于一種緊湊的，僅為DIN-A4尺寸的儀器，慕尼黑化學家與米蘭理工大學的同事合作開發(fā)。

關鍵：它產生一個雙激光脈沖，其間具有可控的延遲。第二脈沖以特定方式調制發(fā)射光譜，其反過來提供關于吸收光譜的信息。然后使用傅立葉變換評估該信息。

“主要的優(yōu)勢在于，我們可以毫不費力地將傳統(tǒng)的測量裝置轉換為采集發(fā)射光譜的裝置，用于測量發(fā)射和吸收光譜，”Hauer說。測量本身相對容易。“早上九點鐘，我們將設備安裝到哥本哈根大學的設備中，”Hauer說。“十一點半，我們已經獲得了第一個有用的測量數(shù)據(jù)。”

在光合作用的軌道上

使用新的光譜學方法，化學家們現(xiàn)在希望研究單個分子，以了解金屬有機化合物中的能量流和分子與水和其他溶劑接觸時的物理效應等現(xiàn)象。

溶劑在單分子水平上的影響仍然知之甚少?；瘜W家們還希望以時間分辨的方式顯示能量流，以了解為什么能量在某些分子中比其他分子更快更有效地流動。“具體而言，我們對光合作用發(fā)生的生物系統(tǒng)中的能量轉移感興趣，”Hauer說。

目標：有機太陽能電池

研究人員將他們的觀點投射到光收集復合物LH2上以供將來應用。“一旦我們了解了自然采光復合體，我們就可以開始考慮在光伏發(fā)電中部署人工系統(tǒng)，”Hauer說。這些發(fā)現(xiàn)可以成為未來光伏技術的基礎。目標是開發(fā)一種新型有機太陽能電池。