نشرت مجلة "Nature" طريقة جديدة طورتها جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة ، مما يحفز الإلكترونات على "المشي" في المواد العضويةفوليرين، أبعد بكثير من الحدود التي كان يعتقد سابقا. زادت هذه الدراسة من إمكانات المواد العضوية لتصنيع الخلايا الشمسية وشبكيات الموصلات ، أو ستغير قواعد لعبة الصناعات ذات الصلة.

على عكس الخلايا الشمسية غير العضوية ، والتي يتم استخدامها على نطاق واسع اليوم ، يمكن تحويل المواد العضوية إلى مواد غير مكلفة قائمة على الكربون ، مثل البلاستيك. يمكن للمصنعين إنتاج مجموعات كبيرة من ألوان وتكوينات مختلفة وتصفيحها بسلاسة لأي سطح تقريبًا. على. ومع ذلك ، فإن الموصلية السيئة للمواد العضوية أعاقت تقدم البحوث ذات الصلة. على مر السنين ، تم اعتبار ضعف الموصلية العضوية أمرًا لا مفر منه ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. لقد وجدت الدراسات الحديثة أن الإلكترونات يمكن أن تتحرك بضعة سنتيمترات في طبقة رقيقة من الفوليرين ، وهو أمر لا يصدق. في البطاريات العضوية الحالية ، يمكن للإلكترونات السفر فقط مئات النانومتر أو أقل.

تنتقل الإلكترونات من ذرة إلى أخرى ، وتشكل تيارًا في خلية شمسية أو مكون إلكتروني. في الخلايا الشمسية غير العضوية وغيرها من أشباه الموصلات ، يستخدم السيليكون على نطاق واسع. تتيح الشبكات الذرية المربوطة بإحكام الإلكترونات بالمرور بسهولة. ومع ذلك ، فإن المواد العضوية لها العديد من الروابط الفضفاضة بين الجزيئات الفردية التي تمارس الإلكترونات. هذه مسألة عضوية. نقاط الضعف المميتة.

ومع ذلك ، تظهر أحدث النتائج أنه من الممكن ضبط الموصلية من النانومواد فوليريناعتمادا على التطبيق المحدد. حرية الحركة للإلكترونات في أشباه الموصلات العضوية لها آثار بعيدة المدى. على سبيل المثال ، في الوقت الحالي ، يجب تغطية سطح الخلية الشمسية العضوية بإلكترود موصل لجمع الإلكترونات من حيث يتم إنشاء الإلكترونات ، ولكن تسمح الإلكترونات ذات الحركة الحرة بإلكترونات في موضع بعيد من القطب. من ناحية أخرى ، يمكن للمصنعين أيضًا تقليص الأقطاب الموصلة إلى شبكات غير مرئية تقريبًا ، مما يمهد الطريق لاستخدام الخلايا الشفافة على النوافذ والأسطح الأخرى.

لقد فتحت الاكتشافات الجديدة آفاقًا جديدة لمصممي الخلايا الشمسية العضوية وأجهزة أشباه الموصلات ، وإمكانية انتقال الإلكترونية عن بُعد العديد من الاحتمالات لهندسة الجهاز. يمكن أن تضع الخلايا الشمسية على الضروريات اليومية مثل واجهات البناء أو النوافذ ، وتوليد الكهرباء بطريقة رخيصة وغير مرئية تقريبًا.