Una scoperta in chimica avvicina la produzione di Celle Fotovoltaiche Organiche


Celle fotovoltaiche a buon mercato, le tecniche di imaging medicali migliorate e schermi televisivi più leggeri e flessibili sono tra le potenziali applicazioni previste dallo sviluppo dell'elettronica organica.
Recenti esperimenti condotti da Greg Scholes ed Elisabetta Collini del Dipartimento di Chimica dell'Università di Toronto possono portare a nuovi sviluppi nell'elettronica organica grazie agli studi sugli spostamenti di Energia Molecolare. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science del 16 gennaio 2009.

La U del T team - il cui lavoro è dedicato ad indagare come la luce avvii i processi fisici a livello molecolare e come l'uomo potrebbe avvantaggiarsi di ciò - ha esaminato in particolare i polimeri coniugati che si ritiene essere uno dei più promettenti candidati per la costruzione di celle solari organiche.

I polimeri coniugati sono lunghe molecole organiche che possiedono proprietà come quelli dei semiconduttori e quindi possono essere usate per fare transistor e LED. Quando questi polimeri conduttori assorbono la luce, l'energia si muove lungo e tra le catene polimeriche prima che sia convertita in cariche elettriche.

"Uno dei maggiori ostacoli per le celle solari organiche è che è difficile da controllare che cosa succede dopo che la luce viene assorbita: sia che la proprietà desiderata sia la trasmissione di energia, la memorizzazione di informazioni o che emettano luce", spiega Collini. "La nostra esperienza suggerisce che è possibile ottenere il controllo utilizzando effetti quantistici, anche in condizioni relativamente normali."

"Abbiamo trovato che la circolazione ultraveloce di energia tra e attraverso le molecole avviene per mezzo di un meccanismo quantico piuttosto che attraverso salti casuali, anche a temperatura ambiente", spiega Scholes. "Questo è straordinario e influenza notevolmente il lavoro futuro nel settore perché tutti pensavano che questo tipo di effetti quantici poteva operare solo in sistemi complessi a temperature molto basse", spiega.

La scoperta di Scholes e Collini apre la strada alla progettazione di celle solari organiche o di sensori che catturano la luce e che permettono un trasferimento di energia molto più efficiente.

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