No dia 18, a Nature publicou um novo método desenvolvido pela Universidade de Michigan para induzir os elétrons a "caminhar" através de fullerenos, uma distância muito além do que se considerava anteriormente. O estudo promoveu o uso de materiais orgânicos na energia solar Potencial de fabricação de baterias e semicondutores, ou irá alterar as regras relevantes do setor.
Ao contrário das células solares inorgânicas, que hoje são amplamente utilizadas, os materiais orgânicos podem ser fabricados em materiais baratos e flexíveis baseados em carbono, como plásticos, e os fabricantes podem produzir materiais em rolo de várias cores e configurações e laminá-los perfeitamente em praticamente qualquer superfície No entanto, a baixa condutividade da matéria orgânica dificulta o progresso da pesquisa relevante. Ao longo dos anos, a má condutividade da matéria orgânica é considerada como inevitável, mas isso nem sempre é o caso. Um estudo recente descobriu que os elétrons na camada de Fullerene É incrível quantos centímetros você pode se mudar. Nas baterias orgânicas de hoje, os elétrons podem viajar apenas algumas centenas de nanômetros ou menos.
Os elétrons se movem de um átomo para outro para formar uma corrente em uma célula solar ou componente eletrônico. Nas células solares inorgânicas e outros semicondutores, os materiais de silício são amplamente utilizados e suas redes atômicas fortemente acopladas permitem que os elétrons passem facilmente, no entanto, Os materiais orgânicos têm muitas ligações soltas entre moléculas individuais que prendem os elétrons, uma fraqueza fatal da matéria orgânica.
No entanto, descobertas recentes indicam que é possível ajustar a condutividade dos fullerenos dependendo da aplicação. Em semicondutores orgânicos, o movimento livre de elétrons tem efeitos de grande alcance. Por exemplo, a superfície das células solares orgânicas deve agora ser coberta por uma camada de eletrodo condutor, , Mas os elétrons de movimento livre permitem a recolha de elétrons para longe dos eletrodos. Por outro lado, os fabricantes também podem reduzir os eletrodos condutores em uma rede quase invisível para o uso de células transparentes em janelas e outras superfícies Estrada plana.
Novas descobertas abrem novos mundos para designers de dispositivos orgânicos de células solares e semicondutores e a possibilidade de transmissão eletrônica remota oferece múltiplas possibilidades para arquiteturas de dispositivos, colocando células solares em produtos básicos, como a construção de fachadas ou janelas, E maneira quase invisível de gerar eletricidade.
Entende-se que o assunto do estudo é "difusão de elétrons a nível de centímetro em uma heterostrutura orgânica fotovoltaica" e é suportado pelo programa SunShot do Departamento de Energia dos EUA e pelo Escritório da Força Aérea.
