Man mano che i moderni dispositivi elettronici diventano sempre più piccoli, l'era dei transistor al silicio sta andando nel dimenticatoio. L'elettronica di domani, come i pannelli fotovoltaici, conduttori trasparenti, condensatori, transistor e fotorivelatori:è probabile che siano basati su materiali di nano-carbonio all'avanguardia, come i nanotubi di carbonio a parete singola, derivati ​​del fullerene e del grafene.

Ora, Shenqiang Ren, assistente professore di chimica presso l'Università del Kansas, è autore di un articolo sulla rivista Materiale avanzato che fa avanzare la tecnologia fotovoltaica a nano-carbonio mostrando come i singoli componenti allotropi di nano-carbonio rispondono alla luce.

"Il silicio ha gradualmente raggiunto i suoi limiti con la miniaturizzazione dell'elettronica e la creazione di dispositivi più piccoli, " ha detto Ren. "I materiali di nano-carbonio a bassa dimensione possiedono un'elettricità eccezionale, ottico, elettrochimico, proprietà termiche e meccaniche e offrono soluzioni per le energie rinnovabili e l'elettronica del futuro. In questo documento, abbiamo mostrato l'efficienza dei fotorivelatori fotovoltaici ad ampio spettro in tutto lo spettro dal visibile al vicino infrarosso."

Ren ha detto che tali fotorivelatori potrebbero migliorare la tecnologia che usiamo nella vita quotidiana, come computer portatili e telefoni cellulari, e potrebbe anche avere applicazioni nel settore della difesa, come con l'imaging a infrarossi non raffreddato e il rilevamento di fotoni.

In ogni caso, l'elettronica basata su fotorivelatori eccitonici con eterogiunzione bulk di nanocarbonio a risposta ad ampio spettro sarebbe più amichevole per Madre Natura.

"L'elaborazione di soluzioni sostenibili e a basso costo è un altro vantaggio del carbonio, rispetto alla tecnologia al silicio, " ha detto Ren.

I fotorivelatori utilizzano nanotubi di carbonio semiconduttori a parete singola, che il ricercatore KU ha fabbricato e testato utilizzando un approccio combinatorio in laboratorio per mappare i parametri del materiale per migliorare le prestazioni dei dispositivi di raccolta e rilevamento dell'energia.

"Assemblare questi diversi elementi di carbonio è la parte più difficile di questo lavoro, " Ren ha detto. "Il nostro prossimo passo è quello di applicare questa conoscenza per costruire fotovoltaico ad alta efficienza nano-carbonio".