(PhysOrg.com) -- I ricercatori del CNST hanno utilizzato la microscopia fotoconduttiva a forza atomica (PCAFM) per caratterizzare la struttura su scala nanometrica dei materiali fotovoltaici organici (OPV), e hanno effettuato un'attenta valutazione dei punti di forza e di debolezza di questa tecnica.

Variando la geometria del dispositivo e il materiale della punta AFM, i ricercatori hanno chiarito come i fattori sperimentali e materiali su scala nanometrica locale influenzino l'efficienza complessiva dell'OPV. Gli OPV sono costituiti da due tipi di molecole organiche, donatori di elettroni e accettori di elettroni. Quando è illuminato dalla luce del sole, le coppie elettrone-lacuna fotoeccitate si separano all'interfaccia tra donatori e accettori.

Le cariche separate migrano a contatti diversi, generando una corrente elettrica. I materiali OPV più efficienti hanno una miscela omogenea di molecole donatrici e accettore in tutta la struttura, con separazione di carica che si verifica in tutto il volume. Sfortunatamente, la carica fotoeccitata deve attraversare un ambiente altamente disordinato, che inibisce la loro mobilità, aumenta la ricombinazione, diminuisce l'efficienza, e ostacola la capacità del materiale di produrre elettricità.

L'efficienza dipende fortemente dalla morfologia del materiale, effettuare misurazioni che correlino la struttura su scala nanometrica con le prestazioni cruciali per comprendere e migliorare gli OPV. Poiché il PCAFM è ora ampiamente utilizzato per caratterizzare i materiali OPV, i ricercatori del CNST si aspettano che la loro valutazione di questa tecnica di misurazione sia importante per altri ricercatori nel campo, che deve considerare sia i suoi punti di forza che le sue insidie.