Електронните и структурните свойства на материалите са взаимозависими и преносът на заряди през материала предизвиква вибрационна реакция. Връзката между електронните и вибрационните степени на свобода може да се използва като индикатор за динамиката и свойствата на носителите на заряди. Фемтосекундната инфрачервена спектроскопия използва локалните вибрации за да проследи процеси като преразпределение на плътността на заряда върху единични молекули или образуване и рекомбинация на поларони и екситони в материалите. Приложихме този метод към редица материали за преобразуване на енергия, включително фотокатализатори, перовскити и полимерни хетероструктури, за да се изследва влиянието на морфологията и електронно-фононните взаимодействия върху свойствата на носителите на заряди в тях.