Фотоэлектрохимический процесс
Фотоэлектрохимические процессы — процессы в фотоэлектрохимии ; обычно они включают преобразование света в другие формы энергии. [1] Эти процессы применимы к фотохимии, лазерам с оптической накачкой, сенсибилизированным солнечным элементам, люминесценции и фотохромизму.
Электронное возбуждение — это переход электрона в более высокое энергетическое состояние . Это можно сделать либо с помощью фотовозбуждения (PE), когда исходный электрон поглощает фотон и получает всю энергию фотона, либо с помощью электрического возбуждения (EE), когда исходный электрон поглощает энергию другого, энергичного электрона. В кристаллической решетке полупроводника тепловое возбуждение — это процесс, при котором колебания решетки обеспечивают достаточную энергию для перемещения электронов в более высокую энергетическую зону . Когда возбужденный электрон снова возвращается в более низкое энергетическое состояние, это называется электронной релаксацией. Это можно сделать путем излучения фотона или передачи энергии третьей частице-наблюдателю. [2]
В физике существует специальное техническое определение уровня энергии , которое часто связано с возбуждением атома до возбужденного состояния . Возбужденное состояние, как правило, связано с основным состоянием , где возбужденное состояние находится на более высоком энергетическом уровне , чем основное состояние.
Фотовозбуждение — это механизм возбуждения электронов за счет поглощения фотонов , когда энергия фотона слишком мала, чтобы вызвать фотоионизацию. Поглощение фотона происходит в соответствии с квантовой теорией Планка.
Фотовозбуждение играет роль в фотоизомеризации. Фотовозбуждение используется в солнечных элементах , сенсибилизированных красителем, фотохимии , люминесценции , лазерах с оптической накачкой и в некоторых фотохромных приложениях.
В химии фотоизомеризация — это молекулярное поведение, при котором структурные изменения между изомерами вызываются фотовозбуждением. Существуют как обратимые, так и необратимые реакции фотоизомеризации. Однако слово «фотоизомеризация» обычно указывает на обратимый процесс. Фотоизомеризуемые молекулы уже нашли практическое применение, например, в пигментах для перезаписываемых компакт-дисков , DVD -дисков и решений для хранения трехмерных оптических данных . Кроме того, недавний интерес к фотоизомеризуемым молекулам был направлен на молекулярные устройства, такие как молекулярные переключатели [3] , молекулярные моторы [4] .и молекулярная электроника.
