Egy molekula, maga a csoda
A P3TTM nevű spin-radikális organikus félvezető középpontjában egy párosítatlan elektron található, így a molekula különleges mágneses és elektromos tulajdonságokat mutat. Kémikusok és fizikusok együttműködéséből jött létre ez a molekulacsalád, eleinte a kifejezetten erős fénykibocsátás miatt, amit OLED-eknél tudtak hasznosítani. Most azonban egy új tulajdonságra bukkantak: ha ezek a molekulák szorosan egymás mellé rendeződnek, párosítatlan elektronjaik úgy helyezkednek el, hogy felváltva felfelé és lefelé mutatnak, mintha a Mott–Hubbard-szigetelő klasszikus viselkedését utánoznák. Fény hatására ezek az elektronok képesek átlépni a szomszédos molekulára, így pozitív és negatív töltéshordozók keletkeznek, amelyek fotóáramot szolgáltatnak.
Csúcshatékonyságú, egyszerűsített napelemek
A kutatók egy vékony P3TTM-filmből építettek napelemet, és a hatásfok szinte tökéletes lett: a beeső fotonok szinte kivétel nélkül elektromos árammá alakultak. A hagyományos organikus napelemekhez két anyag kell (adó és elfogadó), ezek viszont önállóan elvégzik a teljes áramtermelési folyamatot. A feltöltött állapot eléréséhez szükséges energia (az úgynevezett Hubbard U) minimális, így a hatékonyság magas.
Történelmi visszacsatolás
Dr. Petri Murto vezetésével pontosan lehetett hangolni a molekulák kapcsolódását és az energiamérleget, hogy kialakuljon a kívánt töltésleválasztás. A felfedezés történelmi jelentőségét mi sem mutatja jobban, mint hogy Sir Richard Friend, a kutatás vezetője, pályája kezdetén maga is dolgozott együtt Sir Nevill Mott-tal, akinek fizikusi öröksége most, születésének 120. évfordulóján új értelmet nyer.
A kutatók szerint ez nem egyszerű finomhangolás, hanem új fejezet kezdete: organikus anyagok is képesek saját maguk létrehozni a szükséges töltéshordozókat, ami teljesen új irányt nyithat a napelem-fejlesztésben.
