Una panoramica delle proprietà del fullerene è destinata ad aprire le porte a una nuova classe di accettori elettronici che possono essere utilizzati per costruire celle solari organiche migliori e più economiche.

Le celle solari organiche sono molto progredite da quando sono state inventate per la prima volta quasi 20 anni fa, ma la componente fullerene è rimasta sostanzialmente la stessa e questo ha frenato l'evoluzione della tecnologia.

Ma ora gli scienziati dell'Università di Warwick hanno individuato una proprietà non apprezzata dei fullereni, vale a dire la disponibilità di ulteriori stati di accettazione degli elettroni, che potrebbe essere replicato per creare una nuova classe di "mimi fullereni".

La loro ricerca è descritta in un nuovo studio sulla rivista Materiale avanzato .

L'industria delle celle solari è da tempo alla ricerca di un'alternativa ai fullereni poiché presentano molti inconvenienti come accettori elettronici, compreso un assorbimento della luce molto limitato e un costo elevato.

Anche, andare oltre i derivati ​​fullerenici aumenterebbe le possibili miscele che possono essere considerate per le celle solari organiche.

Gli scienziati dell'Università di Warwick, guidato dal Professor Alessandro Troisi del Dipartimento di Chimica, hanno scoperto che il fullerene può accettare elettroni in un certo numero di stati eccitati, non solo nel suo stato anionico fondamentale.

Questi stati extra velocizzano il processo di cattura degli elettroni e migliorano l'efficienza del processo di separazione della carica.

Questa particolare proprietà non è posseduta per caso:deve essere progettata in un materiale e quindi qualsiasi tentativo di fare un sostituto del fullerene deve tener conto di questa proprietà.

Il professor Troisi ritiene che questo sia il motivo per cui diversi tentativi fino ad oggi dell'industria di trovare un sostituto sono falliti.

Tuttavia gli scienziati di Warwick hanno dimostrato che una nuova classe di accettori molecolari con questa caratteristica elettronica può essere progettata con relativa facilità, fornendo un percorso verso la sostituzione dei derivati ​​del fullerene nelle celle solari.

Il professor Troisi ha dichiarato:"Trovare un sostituto del fullerene è sfuggito alla comunità scientifica e all'industria del fotovoltaico per quasi due decenni.

"Individuando questo modo particolare in cui si comporta il fullerene, crediamo di aver trovato una chiave che potrebbe aprire la porta a nuove sostituzioni per questo materiale.

"Utilizzando questa conoscenza, ora stiamo collaborando con gli sperimentalisti dell'Università di Warwick per sviluppare attivamente sostituti del fullerene".

È stata depositata una domanda di brevetto e gli scienziati sono desiderosi di lavorare con partner commerciali per portare questa tecnologia sul mercato.