Una idea de las propiedades del fullereno abrirá la puerta a una nueva clase de aceptores electrónicos que se pueden utilizar para construir células solares orgánicas mejores y más baratas.

Las células solares orgánicas han avanzado mucho desde que se inventaron por primera vez hace casi 20 años. pero el componente de fullereno se ha mantenido prácticamente igual y esto ha tenido un efecto de frenado en la evolución de la tecnología.

Pero ahora los científicos de la Universidad de Warwick han identificado una propiedad poco apreciada de los fullerenos, a saber, la disponibilidad de estados adicionales de aceptación de electrones, que podría replicarse para crear una nueva clase de "imitadores de fullereno".

Su investigación se describe en un nuevo estudio en la revista Materiales avanzados .

La industria de las células solares ha estado buscando una alternativa a los fullerenos durante algún tiempo, ya que tienen muchos inconvenientes como aceptadores electrónicos. incluyendo una adsorción de luz muy limitada y un coste elevado.

También, ir más allá de los derivados de fullereno aumentaría las posibles mezclas que se pueden considerar para las células solares orgánicas.

Los científicos de la Universidad de Warwick, dirigido por el profesor Alessandro Troisi en el Departamento de Química, han descubierto que el fullereno puede aceptar electrones en varios estados excitados, no solo en su estado aniónico básico.

Estos estados adicionales aceleran el proceso de captura de electrones y mejoran la eficiencia del proceso de separación de cargas.

Esta propiedad en particular no se posee por casualidad; debe diseñarse en un material y, por lo tanto, cualquier intento de hacer un sustituto del fullereno debe tener en cuenta esta propiedad.

El profesor Troisi cree que esta es la razón por la que varios intentos de la industria para encontrar un reemplazo hasta la fecha han fracasado.

Sin embargo, los científicos de Warwick han demostrado que una nueva clase de aceptores moleculares con esta característica electrónica se puede diseñar con relativa facilidad. proporcionando una ruta hacia la sustitución de los derivados del fullereno en las células solares.

El profesor Troisi dijo:"Encontrar un reemplazo para el fullereno ha eludido a la comunidad científica y la industria fotovoltaica durante la mayor parte de dos décadas.

"Al señalar esta forma particular en la que se comporta el fullereno, creemos que hemos encontrado una llave que puede abrir la puerta a nuevos reemplazos para este material.

"Con este conocimiento, ahora estamos colaborando con experimentadores de la Universidad de Warwick para desarrollar activamente sustitutos del fullereno ".

Se ha presentado una solicitud de patente y los científicos están ansiosos por trabajar con socios comerciales para llevar esta tecnología al mercado.