Gli scienziati della Swansea University hanno sviluppato un metodo molto sensibile per rilevare le minuscole tracce delle cosiddette "trappole di carica" ​​nei semiconduttori organici.

La ricerca, pubblicato in Comunicazioni sulla natura e sostenuto dal governo gallese attraverso il Fondo europeo di sviluppo regionale, può cambiare le opinioni su ciò che limita le prestazioni delle celle solari organiche, fotorivelatori e OLED.

I semiconduttori organici sono materiali costituiti principalmente da carbonio e idrogeno che possono essere flessibili, peso ridotto e colorato.

Sono i componenti chiave dei display OLED, celle solari e fotorivelatori in grado di distinguere diversi colori e persino imitare i bastoncelli e i coni dell'occhio umano.

L'efficienza delle celle solari organiche per convertire la luce solare in elettricità ha recentemente raggiunto il 18% e la corsa è iniziata per capire veramente i fondamenti del loro funzionamento.

L'autore principale Nasim Zarrabi, un dottorato di ricerca studente della Swansea University ha dichiarato:"Per molto tempo, abbiamo ipotizzato che alcune cariche generate dalla luce solare possano essere intrappolate nello strato semiconduttore della cella solare, ma non siamo mai stati davvero in grado di dimostrarlo.

"Queste trappole rendono le celle solari meno efficienti, fotorilevatori meno sensibili e un televisore OLED meno luminoso, quindi abbiamo davvero bisogno di un modo per studiarli e poi capire come evitarli:questo è ciò che motiva il nostro lavoro e perché questi recenti risultati sono così importanti".

Responsabile della ricerca, Dott. Ardalan Armin, un Sêr Cymru II Rising Start Fellow ha commentato:"Di solito, le trappole sono 'vicoli ciechi' per così dire; nel nostro studio li vediamo anche generare nuove cariche piuttosto che annientarli completamente.

"Avevamo previsto che sarebbe potuto accadere, ma fino ad ora non aveva l'accuratezza sperimentale per rilevare queste cariche generate tramite trappole".

Dott. Oskar Sandberg, il teorico dietro il lavoro ha detto che stava aspettando tale accuratezza sperimentale da diversi anni.

"Ciò che abbiamo osservato sperimentalmente è noto nel silicio e nell'arseniuro di gallio come celle solari a banda intermedia, nelle celle solari organiche non è mai stato dimostrato che le trappole possano generare cariche, " Egli ha detto.

"Le cariche aggiuntive generate dalle trappole non sono utili per generare molta elettricità perché è molto piccola.

"Ma è sufficiente essere in grado di studiare questi effetti e magari trovare modi per controllarli al fine di apportare miglioramenti reali alle prestazioni del dispositivo".