Biwen Li, la investigadora principal del Laboratorio Cavendish, lo describe como "la verdadera magia". Al absorber luz, uno de estos electrones salta a una molécula vecina, creando instantáneamente una carga positiva y una negativa. Esas cargas separadas son, en esencia, electricidad lista para ser recolectada.
La revolución. La mayoría de los paneles solares orgánicos actuales funcionan como un sándwich. Necesitan dos materiales distintos: uno que "dona" electrones cuando le da la luz y otro que los "acepta". Esta unión, o heterojunción, es fundamental, pero también es fuente de ineficiencia ya que complica mucho la fabricación de los equipos.
El descubrimiento de Cambridge lo cambia todo. La P3TTM realiza todo el proceso por sí misma. No necesita un compañero. La separación de la carga ocurre entre moléculas idénticas, un proceso llamado "homojunción", lo que abre la puerta a esa eficiencia que era el objetivo de muchas investigaciones energéticas.
Cómo funciona. Si vemos la parte técnica, podemos saber que las películas de P3TTM se fabrican mediantes técnicas de evaporación térmica y se encapsulan para su protección. Los análisis espectroscópicos temporizados muestran dos emisores: uno a 645 nm debido al excitón del radical, y otro de emisión tardía y desplazado al rojo (~800 nm), atribuido a la recombinación de pares carga separada tras el proceso de transferencia de carga.
La eficiencia de colección bajo polarización inversa alcanza el 100%, indicando que prácticamente cada fotón se convierte en electrón aprovechable para generar corriente, lo nunca antes logrado en orgánicos.
La prueba. Para probarlo, el equipo construyó una célula solar con una fina capa de P3TTM y, al iluminarla, alcanzó una eficiencia de recolección de carga cercana al 100%. Esto significa que casi cada fotón de luz que golpeaba el material se convertía en corriente eléctrica útil.
La historia. La teoría sobre la que se apoya este descubrimiento, que es la teoría de los aislantes de Mott-Hubbard, fue desarrollada por Sir Nevill Mott, un gigante de la física de la materia condensada. Ahora este trabajo de Cambridge se publica justo en el 120 aniversario del nacimiento de Mott, rindiendo un homenaje al legado de quien sentó las bases para entender los fenómenos electrónicos en semiconductores que ahora vamos a poder usar.
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La noticia Un hallazgo cuántico en Cambridge apunta al "Santo Grial" solar: paneles solares de un solo material fue publicada originalmente en Xataka por José A. Lizana .
☞ El artículo completo original de José A. Lizana lo puedes ver aquí
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