Físics del Centre Integrat de Física Aplicada i Materials Fotònics de Dresden (IAPP) i el Centre per a l’avanç de l’electrònica de Dresden (CFAED), juntament amb investigadors de Tübingen, Potsdam i Mainz, van poder demostrar com les energies electròniques en pel·lícules de semiconductors orgànics es podrien sintonitzar mitjançant forces electrostàtiques.
Un divers conjunt d'experiments amb suport de simulacions van ser capaços de racionalitzar l'efecte de forces específiques electrostàtiques exercides pels blocs de construcció molecular en els portadors de càrrega. Recentment, l’estudi es va publicar al Nature Communications.
 |
| Font: Dresden University |
En dispositius electrònics basats en semiconductors orgànics, com són les cèl·lules solars, díodes emissors de llum, fotodetectors o transistors, les excitacions electròniques i els nivells de transport de càrrega són conceptes importants per descriure els seus principis i funcions de funcionament.
Els energètics, però, són més difícils d’accedir i de sintonitzar que en els semiconductors inorgànics convencionals com els xips de silici, que constitueixen un repte general. Això s'aplica tant a la mesura com a la influència controlada des de l'exterior.
Aquest estudi explora, la dependència de les energies dels nivells de transport de càrrega i dels estats excitònics en la composició de la barreja i l'orientació molecular en la matèria orgànica. Els excitons són parells vinculats d’un electró i un forat que es formen en el material semiconductor mitjançant l’absorció de llum.
 |
| Font:Univiersity of Snat Andrew |
Els científics fan referència a la composició de la barreja quan els components estan formats per diferents materials semiconductors orgànics. Els resultats demostren que l'energia energètica de les pel·lícules orgàniques es pot sintonitzar ajustant un paràmetre molecular únic, és a dir, el moment del quadrupol molecular en la direcció d'apilament de les molècules.
Un quadrupol elèctric pot consistir en dues càrregues negatives positives i dues igualment fortes que formen dos dipols igual, però oposats. En el cas més simple, les quatre càrregues es disposen alternativament a les cantonades d’una casella.
Els autors també vinculen els paràmetres del dispositiu de cèl·lules solars orgàniques, com el fotovoltaic o la fotocorrent a aquest moment de quadrupol. Els resultats ajuden a explicar els recents avenços de l’eficiència dels dispositiu en cèl·lules solars orgàniques, que es basen en una nova classe de materials orgànics. Com l’efecte electrostàtic observat és una propietat general dels materials orgànics, incloses les anomenades "petites molècules" i polímers, això pot ajudar a millorar el rendiment de tot tipus de dispositius orgànics.
Font: Dresden University of Technology
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada