Cientistas da Swansea University desenvolveram um método muito sensível para detectar as minúsculas assinaturas das chamadas 'armadilhas de carga' em semicondutores orgânicos.

A pesquisa, publicado em Nature Communications e apoiado pelo Governo galês através do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional, pode mudar a visão sobre o que limita o desempenho das células solares orgânicas, fotodetectores e OLEDs.

Semicondutores orgânicos são materiais feitos principalmente de carbono e hidrogênio, que podem ser flexíveis, baixo peso e colorido.

Eles são os principais componentes em telas OLED, células solares e fotodetectores que podem distinguir cores diferentes e até mesmo imitar os bastonetes e cones do olho humano.

A eficiência das células solares orgânicas para converter a luz do sol em eletricidade atingiu recentemente 18% e a corrida começou para realmente entender os fundamentos de como elas funcionam.

O autor principal, Nasim Zarrabi, um Ph.D. estudante da Swansea University disse:"Por muito tempo, adivinhamos que algumas cargas que são geradas pela luz do sol podem ficar presas na camada semicondutora da célula solar, mas nunca fomos capazes de provar isso.

"Essas armadilhas tornam as células solares menos eficientes, fotodetectores menos sensíveis e uma TV OLED menos brilhante, portanto, realmente precisamos de uma maneira de estudá-los e, em seguida, entender como evitá-los - isso é o que motiva nosso trabalho e por que essas descobertas recentes são tão importantes. "

Líder de pesquisa, Dr. Ardalan Armin, um membro do Rising Start de Sêr Cymru II comentou:"Normalmente, armadilhas são 'becos sem saída', por assim dizer; em nosso estudo, vemos que eles também geram novas cargas, em vez de aniquilá-los completamente.

"Nós previmos que isso talvez pudesse acontecer, mas até agora não tinha a precisão experimental para detectar essas cargas geradas por meio de armadilhas. "

Dr. Oskar Sandberg, o teórico por trás do trabalho disse que há vários anos espera por essa precisão experimental.

"O que observamos experimentalmente é conhecido no silício e arseneto de gálio como células solares de banda intermediária, em células solares orgânicas, nunca foi demonstrado que as armadilhas podem gerar cargas, " ele disse.

“As cargas adicionais geradas pelas armadilhas não são benéficas para a geração de muita eletricidade porque são muito pequenas.

"Mas é suficiente ser capaz de estudar esses efeitos e talvez encontrar maneiras de controlá-los para fazer melhorias genuínas no desempenho do dispositivo."