Struktury samoorganizowane pozwalające na stworzenie ogniw fotowoltaicznych wysokiej wydajności
Techniki samoorganizacji wykorzystywane do produkcji materiałów organicznych mogą utorować drogę do opracowania sprawniejszych ogniw fotowoltaicznych. Oddziaływania niekowalencyjne takie jak oddziaływania warstwowe p-p, wiązania wodorowe, wiązania halogenowe i oddziaływania jonów metali, mogą pomóc w budowaniu takich struktur. W ramach projektu finansowanego przez UE SASOLAR13 (Self-assembly strategies towards optimal morphology in small molecule organic solar cells) naukowcy wykazali, że samozorganizowane cząsteczki platyny mogą układać półprzewodniki w zorganizowane struktury, wykorzystując interakcje jonów metali w połączeniu z oddziaływaniami warstwowymi p-p. Innymi słowy, takie samozorganizowane struktury pozwoliły zespołowi zakodować morfologię bezpośrednio w struktury chemiczne donora i akceptora. Wykorzystując spektrometrię promieniowania X, naukowcy analizowali w jaki sposób morfologia i właściwości fizyczne badanych materiałów oddziaływają na kinetykę procesów przenoszenia elektronów. Zespół wykazał, że małe sztywne cząsteczki kierowane do punktów skupienia platyny poprawiają ułożenie cząsteczek, co skutkuje lepszą mobilnością ładunku. W szczególności kompleksy platyny zawierające pojedynczy pierścień tiofenu lub cząsteczkę benzotiofenu wykazywały lepsze właściwości przenoszenia ładunku niż kompleksy zawierające dłuższe segmenty oligotiofenu. Samozorganizowane struktury budzą duże zainteresowanie naukowców z uwagi na ich obiecujące właściwości dla przemysłu elektronicznego i optycznego Wyniki projektu SASOLAR13 wykazały, że wykorzystanie samozorganizowanych struktur z prostych cząsteczek może znacznie zwiększyć wydajność organicznych ogniw fotowoltaicznych.
