Badacze z the U.S. Department of Energy’s Brookhaven National Laboratory i Los Alamos National Laboratory opracowali nowy rodzaj cienkiego filmu, który absorbuje energię słoneczną i wytwarza ładunek elektryczny na stosunkowo dużej powierzchni.
W przyszłości będzie można wykorzystywać go do budowy okien, produkujących energię; przezroczystych paneli słonecznych lub nowego rodzaju wyświetlaczy optycznych – informuje na swojej stronie Brookhaven National Laboratory.
Nowy materiał to polimer półprzewodnikowy, połączony z bogatymi w węgiel fulerenemi. W kontrolowanych warunkach tworzy na dużej powierzchni powtarzalny wzór komórek w kształcie sześcianu i o rozmiarach mikronowych.
Naukowcy zaopatrzyli mieszaninę roztworu polimeru i fulerenu w przepływające przez nią kropelki wody wielkości mikrometra. Kiedy roztwór całkowicie wyparuje, polimer tworzy na dużej przestrzeni wzór plastra miodu. W dodatku im wolniejsze parowanie, tym bardziej ściśle upakowany jest polimer. Z kolei stopień upakowania polimeru determinuje szybkość transportu ładunku w materiale: im bardziej upakowany – tym lepszy transport.
Przezroczystość materiału jest warunkowana jego strukturą. Łańcuchy polimeru upakowane są gęsto jedynie na brzegach komórek sześciennych. Tam też zachodzi pochłanianie światła i przewodzenie ładunku. Środek pozostaje luźny i wchłania niewielkie ilości widma świetlnego.
„Wcześniej opracowywano już cienkie filmy o strukturze plastra miodu, zbudowane z konwencjonalnych polistyrenów” – mówi Mircea Cotlet, lider projektu i chemik fizyczny z Brookhaven’s Center for Functional Nanomaterials. „Jednak my po raz pierwszy prezentujemy materiał o takiej strukturze, który stanowi połączenie półprzewodników i fulerenów, absorbujący światło, wydajnie produkujący ładunek i separujący go” – dodaje.
