Le celle solari sensibilizzate costituite da un sensibilizzatore molecolare o allo stato solido che serve a raccogliere la luce e iniettare un elettrone in un substrato che ne favorisce la migrazione sono tra i sistemi fotovoltaici attualmente più studiati. Nonostante la sua importanza nel determinare il potenziale di un dispositivo fotovoltaico, gli attuali metodi per monitorare il trasferimento di elettroni interfacciali rimangono ambigui. Ora, utilizzando impulsi continui ultravioletti profondi, Gli scienziati dell'EPFL hanno sviluppato un metodo specifico del substrato per rilevare il trasferimento di elettroni. L'opera è pubblicata su Giornale della Società Chimica Americana .

Il lavoro è stato svolto dal laboratorio di Majed Chergui all'EPFL, specializzato in spettroscopia ultraveloce. Il gruppo si è concentrato su due tipi di sistemi di conversione solare sensibilizzati al colorante:uno a base di biossido di titanio, l'altro su nanoparticelle di ossido di zinco, entrambi appartengono alla categoria dei substrati di ossido di metallo di transizione (TMO). Questi TMO sono caratterizzati da bande di assorbimento specifiche, che sono impronte digitali del sistema e sono dovute a coppie elettrone-lacuna neutre, chiamato eccitone.

Il team dell'EPFL mirava a superare i limiti degli attuali metodi di misurazione del trasferimento di elettroni, che utilizzano tutti la luce nelle frequenze dal visibile ai terahertz (lunghezze d'onda intorno a 400 – 30000 nm). Però, questo approccio è sensibile ai portatori che rimangono liberi nel substrato TMO. Sono quindi aspecifici per il tipo di substrato e non possono essere estesi alla nuova generazione di celle solari sensibilizzate allo stato solido (come quelle che utilizzano le perovskiti come sensibilizzanti).

Anziché, i ricercatori dell'EPFL hanno utilizzato impulsi continui ultravioletti profondi (260-380 nm di lunghezza d'onda) per sondare i substrati TMO nella regione delle loro transizioni eccitoniche e rilevare il trasferimento di elettroni, tramite la loro risposta. Questo apre una strada allo studio delle cellule sensibilizzate allo stato solido, poiché c'è speranza che la risposta del substrato si distingua da quella del sensibilizzante.