(PhysOrg.com) -- I dispositivi organici hanno grandemente beneficiato dei notevoli progressi nella chimica organica sintetica che hanno consentito la sintesi di un'ampia varietà di molecole -coniugate con interessanti funzioni elettroniche.
In Chimica -- Un giornale asiatico , Wei Shi Li, Takanori Fukushima, Takuzo Aida, e collaboratori, con sede presso lo Shanghai Institute of Organic Chemistry (Cina), Riken (Saitama, Giappone), e la Japan Science and Technology Agency (Tokyo) descrivono la strategia di progettazione razionale utilizzando l'incompatibilità della catena laterale di una diade donatore-accettore (DA) connessa covalentemente per sintetizzare eterogiunzioni p/n organiche con precisione a livello molecolare.
Sebbene i dispositivi organici possano essere facilmente progettati, senza un'adeguata progettazione molecolare che consenta l'ordinamento a lungo raggio delle molecole -coniugate, i dispositivi risultanti raramente mostreranno le prestazioni previste. I dispositivi fotovoltaici organici a film sottile richiedono molecole donatore di elettroni (D) e accettore (A) per assemblarsi in modo omotropico per formare un'eterogiunzione. Inoltre, per ottenere una separazione di carica fotoindotta altamente efficiente, i risultanti domini semiconduttori di tipo p e n devono essere collegati a lunga distanza. Però, I componenti D e A tendono ad assemblarsi insieme mediante un'interazione di trasferimento di carica (CT), sfavorevole per la conversione fotoelettrica.
L'oligotiofene (OT) e la perilendiimmide (PDI) sono stati sintetizzati per formare diadi D-A legate in modo covalente, che portano alle loro estremità catene laterali incompatibili o compatibili. Le diadi con le catene laterali incompatibili si autoassemblano intrinsecamente in strutture nanofibrose, mentre la diade contenente le catene laterali compatibili ha prodotto microfibre mal definite. Misure di conducibilità a microonde risolte in tempo di fotolisi flash, in combinazione con la spettroscopia di assorbimento transitorio, mostra chiaramente che l'assieme con le catene laterali incompatibili presenta una resa fotoconduttiva molto maggiore di quella con le catene laterali compatibili.
Questa strategia di progettazione con "incompatibilità della catena laterale" fornisce la promessa per la realizzazione di eterogiunzioni p/n da diadi D-A connesse in modo covalente. Per di più, questa strategia di progettazione può dar luogo a un'integrità strutturale a lungo raggio, essenziale per prestazioni eccellenti del dispositivo. Aida scrive che "l'elaborazione di diadi D-A incompatibili con la catena laterale in termini di intervallo di assorbimento e proprietà di trasporto del vettore è un argomento degno di ulteriori indagini per lo sviluppo di dispositivi fotovoltaici di ingegneria molecolare".
