تعتمد معظم الأجهزة التي تعمل بالضوء أو بالطاقة الشمسية حاليًا على نظام تبادلي مكوَّن من مادتين، إحداهما تنقل الإلكترونات، والأخرى تستقبلها. ويُعرف ذلك بالوصلة غير المتجانسة، التي كان يُعتقد سابقًا أنها ضرورية لعمل الخلايا الشمسية العضوية

أثبتت دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة كامبريدج عكس ذلك بعد اكتشاف قدرة الجذر الكيميائي (وهو نوع خاص من الجزيئات) على إتمام المهمة كاملةً بمفرده.

تُعتبر المادة التي استخدمها الفريق، “بي 3 تي تي إم”، جذرًا كيميائيًا عضويًا مستقرًا، وتنقسم إلى أزواج من الشحنات السالبة والموجبة، مثل فصل مغناطيسين، عندما تضرب الجزيئات بالضوء، والشيء المثير للدهشة هو أن الشحنات لا تعود إلى وضعها الأساسي على الفور، وإنّما تظل منفصلة لفترة كافية ليتم حصادها لتوليد الكهرباء.

وأظهرت النتائج أن الأغشية الرقيقة، المصنوعة فقط من مادة “بي 3 تي تي إم”، قد تم سحبها بنجاح وبشكل مثالي تقريبًا، دون الحاجة إلى وجود مادة ثانية.

وكان من المستحيل الوصول إلى هذه النتيجة، في الإلكترونيات العضوية، لعقود.

تُعد الآثار المترتبة على ذلك محورية، الأمر الذي يمهّد الطريق أمام ابتكار ألواح شمسية أقل تعقيدًا وأجهزة جمع الضوء وأنواعًا جديدة من المستشعرات ومواد أكثر مرونة وأقل تكلفة في الإلكترونيات العضوية.
نُشرت الدراسة في المجلة العلمية “نيتشر ماتيريالز“، المتخصصة بعلوم المواد.

مواضيع ذات صلة: واقي شمس للألواح شمسية