Cientistas da Universidade Metropolitana de Osaka anunciaram em 20 de janeiro de 2026 o desenvolvimento de uma molécula capaz de formar, sozinha, as junções p/n necessárias para converter luz em eletricidade. A descoberta pode simplificar a fabricação de células solares orgânicas de filme fino e melhorar seu desempenho.
Quem fez
O trabalho foi conduzido por uma equipe coordenada pelo professor associado Takeshi Maeda, da Graduate School of Engineering da Universidade Metropolitana de Osaka.
O que é a molécula
Batizada de TISQ, a estrutura segue a arquitetura do tipo doador-aceitador-doador. Ela reúne um segmento p-tipo baseado em squaraine (doador) e um segmento n-tipo de naphthalene diimide (aceitador), conectados por grupos amida que favorecem ligações de hidrogênio.
Como funciona
Dependendo do solvente, a TISQ se auto-organiza de duas formas:
- Solventes polares: formam agregados do tipo J, semelhantes a nanopartículas, por meio de um processo cooperativo de nucleação-alongamento.
- Solventes de baixa polaridade: originam agregados do tipo H, em fibras, via mecanismo isodesmic passo a passo.
Medições apontaram que os agregados J exibem quase o dobro da resposta fotocorrente em comparação com os agregados H.
Aplicação em dispositivos
A equipe produziu células solares orgânicas de filme fino utilizando a TISQ como material fotoativo único. Os testes confirmaram a formação de junções p/n em escala nanométrica durante a auto-montagem, evidenciando a viabilidade desse caminho “bottom-up” para dispositivos optoeletrônicos.
Imagem: Internet
Por que importa
Células solares orgânicas são leves, flexíveis e podem ser impressas em superfícies como janelas ou tecidos, mas ainda têm eficiência inferior à das células de silício. A abordagem de integrar os componentes p-tipo e n-tipo em uma única molécula pode reduzir variações de processamento e levar a dispositivos mais consistentes.
Próximos passos
Embora a eficiência dos protótipos ainda seja baixa, Maeda afirma que o objetivo é aprofundar a relação entre estruturas auto-montadas e resposta fotoeletrônica, ampliando as possibilidades de design para células solares de filme fino e outros dispositivos, como fotodetectores e sistemas de colheita de luz.
Com informações de Nanowerk
