Gesensibiliseerde zonnecellen bestaande uit een moleculaire of vaste stof sensibilisator die dient om licht te verzamelen en een elektron te injecteren in een substraat dat hun migratie bevordert, behoren tot de meest bestudeerde fotovoltaïsche systemen op dit moment. Ondanks het belang ervan bij het bepalen van het potentieel van een fotovoltaïsch apparaat, huidige methoden voor het bewaken van de grensvlakelektronenoverdracht blijven dubbelzinnig. Nutsvoorzieningen, met behulp van diep-ultraviolette continuümpulsen, EPFL-wetenschappers hebben een substraatspecifieke methode ontwikkeld om elektronenoverdracht te detecteren. Het werk is gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society .

Het werk werd uitgevoerd door het lab van Majed Chergui bij EPFL, die gespecialiseerd is in ultrasnelle spectroscopie. De groep richtte zich op twee soorten kleurstofgevoelige zonneconversiesystemen:een op basis van titaandioxide, de andere over zinkoxide nanodeeltjes, die beide behoren tot de categorie van overgangsmetaaloxide (TMO) substraten. Deze TMO's worden gekenmerkt door specifieke absorptiebanden, die vingerafdrukken zijn van het systeem en het gevolg zijn van neutrale elektron-gatparen, een exciton genoemd.

Het EPFL-team probeerde de beperkingen van de huidige methoden voor het meten van elektronenoverdracht te overwinnen, die allemaal licht gebruiken in de frequenties van zichtbaar tot terahertz (golflengten rond 400 – 30000 nm). Echter, deze benadering is gevoelig voor dragers die vrij blijven in het TMO-substraat. Ze zijn daarom niet specifiek voor het type substraat en kunnen niet worden uitgebreid tot de nieuwe generatie solid-state-gesensibiliseerde zonnecellen (zoals die met perovskieten als sensibilisatoren).

In plaats daarvan, de onderzoekers van EPFL gebruikten diep-ultraviolette (260-380 nm golflengte) continuümpulsen om de TMO-substraten in het gebied van hun excitonische overgangen te onderzoeken en elektronenoverdracht te detecteren, via hun reactie. Dit opent een weg naar de studie van gesensibiliseerde cellen in vaste toestand, omdat er hoop is dat de respons van het substraat zal worden onderscheiden van die van de sensibilisator.