I fotorivelatori organici flessibili (OPD) hanno un enorme potenziale per applicazioni nell'imaging a basso costo, monitoraggio della salute e rilevamento del vicino infrarosso. Credito:Christian Körner
I fisici del Centro integrato di fisica applicata e materiali fotonici (IAPP) di Dresda hanno scoperto che gli stati trappola regolano le prestazioni dei fotorivelatori organici, limitando infine la loro capacità di rilevamento. Questi risultati molto promettenti sono stati ora pubblicati sulla rinomata rivista scientifica Comunicazioni sulla natura .
I fotorivelatori organici (OPD) hanno un enorme potenziale per applicazioni nell'imaging a basso costo, monitoraggio della salute e rilevamento del vicino infrarosso. Ancora, prima di realizzare industrialmente queste applicazioni, le prestazioni di questi dispositivi devono ancora essere migliorate.
La recente ricerca sui fotorivelatori organici basati su sistemi donatore-accettore ha portato a banda stretta, dispositivi flessibili e biocompatibili, di cui le migliori raggiungono efficienze quantistiche fotovoltaiche esterne prossime al 100%. Però, l'elevato rumore in stato spento prodotto da questi dispositivi ne limita la rilevabilità specifica, riducendo drasticamente le prestazioni, per esempio misurare la luce debole.
Jonas Kublitski e i suoi colleghi del Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) e dell'Institute of Applied Physics (IAP) della TU di Dresda hanno scoperto che l'alto rumore nello stato off è una conseguenza degli stati trap indesiderati distribuiti vicino al divario intermedio dei semiconduttori organici. Misurando la quantità di trappole, i fisici tracciano una correlazione diretta tra le caratteristiche degli stati trap e lo stato off degli OPD.
Basandosi su questi risultati, Il signor Kublitski è stato in grado di disegnare un modello raffigurante questa relazione:"Modellando la corrente oscura di diversi sistemi donatore-accettore, riveliamo l'interazione tra trappole e stati di trasferimento di carica come fonte di corrente oscura e mostriamo che le trappole dominano i processi di generazione, essendo così il principale fattore limitante della rilevabilità OPD.
Modellando la corrente oscura di diversi sistemi donatore-accettore, Mr. Kublitski rivela l'interazione tra trappole e stati di trasferimento di carica come fonte di corrente oscura e mostra che le trappole dominano i processi di generazione nell'oscurità. Credito:Jonas Kublitski
La relazione appena scoperta chiarisce solo il funzionamento degli OPD, ma fornisce indicazioni per ulteriori ricerche nel campo. Questo lavoro è il risultato di quattro anni di ricerca durante il mio dottorato di ricerca. Sono molto felice di condividere questi risultati, in quanto possono riorientare l'attenzione del nostro campo sulla comprensione dell'origine delle prestazioni limitate degli OPD, che era finora sconosciuto."
