p (PhysOrg.com) - Dispositivos orgânicos têm se beneficiado muito dos avanços notáveis ​​na química orgânica sintética, que permitem a síntese de uma ampla variedade de moléculas conjugadas com π com funções eletrônicas atraentes. p No Química - Um Jornal Asiático , Wei-Shi Li, Takanori Fukushima, Takuzo Aida, e colegas de trabalho, baseado no Instituto de Química Orgânica de Xangai (China), Riken (Saitama, Japão), e a Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (Tóquio) descreve a estratégia de design racional usando incompatibilidade de cadeia lateral de uma díade doador-aceitador (D-A) conectada covalentemente para sintetizar heterojunções orgânicas p / n com precisão de nível molecular.

p Embora dispositivos orgânicos possam ser facilmente projetados, sem projeto molecular adequado que permite a ordenação de longo alcance de moléculas conjugadas com π, os dispositivos resultantes raramente mostrarão os desempenhos esperados. Dispositivos fotovoltaicos orgânicos de filme fino requerem moléculas doadoras de elétrons (D) e aceitadoras (A) para se montar homotropicamente para formar uma heterojunção. Adicionalmente, para alcançar uma separação de carga fotoinduzida altamente eficiente, os domínios semicondutores do tipo p e n resultantes devem ser conectados a uma longa distância. Contudo, Os componentes D e A tendem a se montar juntos por meio de uma interação de transferência de carga (CT), desfavorável para a conversão fotoelétrica.

p Oligotiofeno (OT) e perilenodiimida (PDI) foram sintetizados para formar díades D-A ligadas covalentemente, que carregam em seus terminais cadeias laterais incompatíveis ou compatíveis. As díades com as cadeias laterais incompatíveis se auto-montam intrinsecamente em estruturas nanofibrosas, enquanto a díade contendo as cadeias laterais compatíveis resultou em microfibras mal definidas. Medidas de condutividade de microondas resolvidas no tempo de fotólise flash, em conjunto com espectroscopia de absorção transiente, mostra claramente que a montagem com as cadeias laterais incompatíveis exibe uma saída fotocondutora muito maior do que aquela com as cadeias laterais compatíveis.

p Esta estratégia de design com "incompatibilidade de cadeia lateral" fornece a promessa para a realização de heterojunções p / n de díades D-A conectadas covalentemente. Além disso, esta estratégia de projeto pode dar origem a uma integridade estrutural de longo alcance que é essencial para um desempenho excelente do dispositivo. Aida escreve que "a elaboração de díades D-A incompatíveis com a cadeia lateral em termos de faixa de absorção e propriedades de transporte de portadores é um assunto digno de futuras investigações para o desenvolvimento de dispositivos fotovoltaicos projetados molecularmente."