(Phys.org) —Nel mondo delle celle solari organiche, i dispositivi a base di polimeri potrebbero attualmente essere al top, ma anche altri materiali organici come le "piccole molecole" si dimostrano promettenti. Sebbene le celle solari organiche a piccole molecole attualmente abbiano efficienze inferiori rispetto alle celle solari polimeriche, sono generalmente più facili da fabbricare e la loro efficienza sta migliorando.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno dimostrato di poter aumentare l'efficienza di un tipo di cella solare organica a piccole molecole dal 6,02% all'8,94% semplicemente regolando lo spessore dello strato attivo e inserendo un distanziatore ottico tra lo strato attivo e un elettrodo. Il miglioramento dell'efficienza dimostra che le celle solari a piccole molecole hanno il potenziale per competere con le loro controparti polimeriche, che hanno efficienze prossime al 10%.

I ricercatori, guidato da Alan J. Heeger presso l'Università della California a Santa Barbara, hanno pubblicato il loro articolo sul miglioramento dell'efficienza nelle celle solari a piccole molecole in un recente numero di Nano lettere .

Come spiegano gli scienziati nel loro articolo, le celle solari organiche a piccole molecole presentano numerosi vantaggi rispetto alle celle solari polimeriche organiche:sintesi relativamente semplice, mobilità del vettore ad alta carica, particelle di dimensioni simili (monodispersità), e una migliore riproducibilità, tra gli altri. Però, le celle solari a piccole molecole hanno finora raggiunto le massime efficienze di circa l'8%, in ritardo rispetto ai migliori dispositivi polimerici.

Dimostrando come alcuni semplici cambiamenti possono aumentare l'efficienza di un tipo di cella solare organica a piccole molecole di quasi il 50%, gli scienziati qui hanno dimostrato che questi dispositivi hanno ancora il potenziale per grandi miglioramenti.

La regolazione dello spessore dello strato attivo e l'inserimento di un distanziatore ottico in ossido di zinco tra lo strato attivo e l'elettrodo metallico consentono allo strato attivo di raccogliere più luce, aumento dell'assorbimento ottico. L'inserimento del distanziatore ottico pone lo strato attivo in una posizione più favorevole all'interno del campo elettrico ottico all'interno della cella. Come hanno spiegato gli scienziati, il distanziatore ottico contribuisce ad aumentare l'assorbimento della luce in tre modi:aumentando l'efficienza di raccolta della carica, fungendo da strato di blocco per i fori, e riducendo il tasso di ricombinazione.

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