نشرت مجلة "Nature" طريقة جديدة طورتها جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة ، تحث الإلكترونات على "المرور عبر" المواد العضويةالفوليرين، بعيدًا عن الحدود التي كان يعتقدها سابقًا.زادت هذه الدراسة من إمكانات المواد العضوية لتصنيع الخلايا الشمسية وأشباه الموصلات ، أو ستغير قواعد اللعبة للصناعات ذات الصلة.

على عكس الخلايا الشمسية غير العضوية ، التي تُستخدم على نطاق واسع اليوم ، يمكن تحويل المواد العضوية إلى مواد غير مكلفة ومرنة قائمة على الكربون ، مثل البلاستيك.يمكن للمصنعين إنتاج ملفات بألوان وتكوينات مختلفة بشكل جماعي وتصفيحها بسلاسة على أي سطح تقريبًا.على.ومع ذلك ، فإن الموصلية السيئة للمواد العضوية قد أعاقت تقدم البحوث ذات الصلة.على مر السنين ، كان يُنظر إلى الموصلية السيئة للمواد العضوية على أنها حتمية ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا.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 وأشباه الموصلات الأخرى ، يستخدم السيليكون على نطاق واسع.تسمح شبكتها الذرية المترابطة بإحكام بالمرور بسهولة للإلكترونات.ومع ذلك ، تحتوي المواد العضوية على العديد من الروابط السائبة بين الجزيئات الفردية التي تحبس الإلكترونات.هذه مادة عضوية.نقاط ضعف قاتلة.

ومع ذلك ، تظهر أحدث النتائج أنه من الممكن ضبط موصلية النانومواد الفوليرينحسب التطبيق المحدد.إن الحركة الحرة للإلكترونات في أشباه الموصلات العضوية لها آثار بعيدة المدى.على سبيل المثال ، في الوقت الحالي ، يجب تغطية سطح الخلية الشمسية العضوية بقطب كهربي موصل لتجميع الإلكترونات من مكان توليد الإلكترونات ، لكن الإلكترونات حرة الحركة تسمح بجمع الإلكترونات في مكان بعيد عن القطب.من ناحية أخرى ، يمكن للمصنعين أيضًا تقليص الأقطاب الكهربائية 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 ، وتوفر إمكانية الإرسال الإلكتروني عن بُعد العديد من الإمكانيات لبنية الجهاز.يمكنها وضع الخلايا الشمسية على الضروريات اليومية مثل واجهات المباني أو النوافذ ، وتوليد الكهرباء بطريقة رخيصة وغير مرئية تقريبًا.