นิตยสาร “Nature” เผยแพร่วิธีการใหม่ที่พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยมิชิแกนในสหรัฐอเมริกา โดยเหนี่ยวนำให้อิเล็กตรอน “เดินผ่าน” ในวัสดุอินทรีย์ฟูลเลอรีนไกลเกินขอบเขตที่เคยเชื่อกันการศึกษานี้ได้เพิ่มศักยภาพของวัสดุอินทรีย์สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์และเซมิคอนดักเตอร์ หรือจะเปลี่ยนกฎของเกมของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง
ซึ่งแตกต่างจากเซลล์แสงอาทิตย์แบบอนินทรีย์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน วัสดุอินทรีย์สามารถนำมาทำเป็นวัสดุที่มีคาร์บอนยืดหยุ่นได้ราคาไม่แพง เช่น พลาสติกผู้ผลิตสามารถผลิตขดลวดที่มีสีและการกำหนดค่าต่างๆ เป็นจำนวนมาก และเคลือบมันได้อย่างแนบเนียนกับพื้นผิวเกือบทุกชนิดบน.อย่างไรก็ตาม การนำสารอินทรีย์ที่ไม่ดีได้ขัดขวางความก้าวหน้าของงานวิจัยที่เกี่ยวข้องในช่วงหลายปีที่ผ่านมา สารอินทรีย์ที่นำไฟฟ้าได้ไม่ดีเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไปการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่าอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้ไม่กี่เซนติเมตรในชั้นฟูลเลอรีนบาง ๆ ซึ่งเป็นเรื่องที่เหลือเชื่อในแบตเตอรี่อินทรีย์ปัจจุบัน อิเล็กตรอนสามารถเดินทางได้หลายร้อยนาโนเมตรหรือน้อยกว่านั้น
อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง เกิดเป็นกระแสในเซลล์แสงอาทิตย์หรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอนินทรีย์และสารกึ่งตัวนำอื่นๆ มีการใช้ซิลิคอนกันอย่างแพร่หลายเครือข่ายอะตอมที่มีพันธะแน่นช่วยให้อิเล็กตรอนผ่านได้ง่ายอย่างไรก็ตาม สารอินทรีย์มีพันธะหลวมมากมายระหว่างโมเลกุลแต่ละตัวที่ดักจับอิเล็กตรอนนี่คืออินทรียวัตถุจุดอ่อนร้ายแรง
อย่างไรก็ตาม การค้นพบล่าสุดแสดงให้เห็นว่าสามารถปรับการนำไฟฟ้าของนาโนได้วัสดุฟูลเลอรีนขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะการเคลื่อนที่อย่างอิสระของอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำอินทรีย์มีความหมายกว้างไกลตัวอย่างเช่น ในปัจจุบัน พื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์แบบอินทรีย์ต้องถูกปกคลุมด้วยอิเล็กโทรดที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อรวบรวมอิเล็กตรอนจากจุดที่สร้างอิเล็กตรอน แต่อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระทำให้สามารถรวบรวมอิเล็กตรอนในตำแหน่งที่ห่างไกลจากอิเล็กโทรดได้ในทางกลับกัน ผู้ผลิตยังสามารถลดขนาดอิเล็กโทรดนำไฟฟ้าลงในเครือข่ายที่แทบมองไม่เห็น ซึ่งปูทางไปสู่การใช้เซลล์โปร่งใสบนหน้าต่างและพื้นผิวอื่นๆ
การค้นพบใหม่ได้เปิดโลกทัศน์ใหม่ให้กับนักออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ และความเป็นไปได้ของการส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ระยะไกลนำเสนอความเป็นไปได้มากมายสำหรับสถาปัตยกรรมอุปกรณ์สามารถวางแผงโซลาร์เซลล์บนสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวัน เช่น หน้าอาคารหรือหน้าต่าง และผลิตไฟฟ้าได้ในราคาถูกจนแทบมองไม่เห็น
เวลาโพสต์: Mar-19-2021