Dalla luce all’elettricità: una molecola organica rivoluziona il futuro delle celle solari

Un team internazionale con la partecipazione dell’Università di Pisa, dell’Università di Cambridge e dell’Università di Mons ha identificato un semiconduttore organico in grado di trasformare quasi tutta la luce ricevuta in elettricità. Lo studio, pubblicato su Nature Materials, apre prospettive radicali per il futuro delle celle solari organiche e dei dispositivi elettronici alimentati dalla luce.

La molecola P3TTM e la sua unicità

Il protagonista della ricerca è il P3TTM, un radicale organico con un elettrone spaiato che lo rende altamente reattivo. Se finora i radicali erano noti per le applicazioni negli schermi OLED, ora si rivelano capaci di compiere un passo rivoluzionario: non solo assorbono la luce, ma ne trasformano quasi il 100% in elettricità.

Quasi il 100% di efficienza

Illuminando sottili film di P3TTM con luce blu-violetta, le molecole si scambiano elettroni formando coppie di cariche che, separate da un campo elettrico, generano corrente. Il risultato? Un’efficienza di raccolta vicina al 100%, ben oltre i limiti delle celle solari organiche tradizionali, che disperdono parte significativa della luce ricevuta.

Un passo verso celle solari semplici ed economiche

Grazie a questa proprietà intrinseca, il P3TTM potrebbe portare a celle solari più leggere, economiche e facili da produrre, eliminando la necessità di architetture complesse e materiali ausiliari. Le applicazioni possibili non si limitano al fotovoltaico: includono sensori ottici e magnetici e nuovi dispositivi elettronici alimentati direttamente dalla luce.

Il contributo dell’Università di Pisa

“Attraverso calcoli quantomeccanici abbiamo dimostrato che la separazione di carica è una proprietà intrinseca della molecola – spiega Giacomo Londi, ricercatore del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa –. Non dipende da eterogiunzioni o materiali esterni. Questo apre la strada a una nuova generazione di celle solari più semplici, sostenibili ed efficienti.”