Lorsqu'un carbène de fer est exposé à la lumière, l'énergie de la lumière est absorbée par le complexe et utilisée pour exciter un électron de l'atome de fer vers l'atome de carbone. Cela crée un état de séparation des charges, dans lequel l’atome de fer est chargé positivement et l’atome de carbone est chargé négativement.
L’état de séparation des charges est instable et il finira par revenir à l’état fondamental, libérant l’énergie stockée sous forme de chaleur. Cependant, si l’état de séparation des charges peut être stabilisé, l’énergie de la lumière peut alors être stockée pendant une période plus longue.
Une façon de stabiliser l’état de séparation des charges consiste à utiliser un ligand capable de donner des électrons à l’atome de fer. Cela contribuera à réduire la charge positive sur l’atome de fer et à rendre l’état de séparation des charges plus stable.
Une autre façon de stabiliser l’état de séparation des charges consiste à utiliser un solvant capable de solvater les ions. Cela contribuera à réduire les interactions entre les ions et à rendre l’état de séparation des charges plus stable.
Les carbènes de fer ont le potentiel d’être des matériaux efficaces de stockage de l’énergie solaire, mais ils ne sont pas encore aussi efficaces qu’ils pourraient l’être. L’un des défis est que l’état de séparation des charges n’est pas toujours stable et peut revenir rapidement à l’état fondamental. Un autre défi réside dans le fait que les carbènes de fer ne sont pas très solubles dans les solvants, ce qui rend difficile leur utilisation dans des applications pratiques.
Les chercheurs travaillent à améliorer l’efficacité des carbènes de fer comme matériaux de stockage de l’énergie solaire. En stabilisant l’état de séparation des charges et en augmentant la solubilité des complexes, il est possible de créer des systèmes de stockage d’énergie solaire plus efficaces.
