OLED e cellula fotovoltaica in un unico diodo

OLED e cellula fotovoltaica in un unico diodo

Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un diodo in grado di emettere luce e di agire da cellula fotovoltaica. Il basso costo di produzione potrebbe permettere impieghi su larga scala

di Andrea Bai pubblicata il , alle 12:49 nel canale Software
 

Un gruppo di ricerca presso la Cornell University ha sviluppato un nuovo tipo di semiconduttore organico in grado di assolvere ad una duplice funzione: emettere luce e comportarsi al pari di una cellula fotovoltaica, ovvero generare corrente elettrica dalla luce solare.

I ricercatori hanno realizzato un diodo (ovvero un componente elettronico all'interno del quale la corrente elettrica fluisce solamente in una direzione) a semiconduttori organici che contiene ioni liberi (gli ioni sono atomi o molecole provvisti di carica elettrica).

In particolare si tratta di due strati organici, uno composto da antracene e contenente ioni positivi e uno composto da rutenio e contenente ioni negativi, che sono stati abbinati tra loro. Ai due capi del "sandwich" sono stati aggiunti due sottili strati di materiale conduttore, uno dei quali trasparente per permettere il passaggio della luce.

Quando i due strati vengono abbinati, gli ioni negativi fluiscono, attraverso la giunzione, verso lo strato opposto e viceversa, finché non viene raggiunto uno stato di equilibrio. Si tratta di un comportamento analogo a quello che si verifica in un normale diodo di silicio, dove gli elettroni e le lacune migrano attraverso la giunzione p-n, con la differenza che nel caso del diodo realizzato dalla Cornell University si ha un flusso di ioni positivi e negativi e non di elettroni e lacune.

I ricercatori spiegano che nel momento in cui una differenza di potenziale viene applicata agli elettrodi (i due strati conduttori di cui abbiamo parlato prima) la corrente fluisce attraverso la giunzione sottoforma di un flusso di elettroni e un flusso di lacune elettroniche che si muovono in direzione opposta rispetto agli elettroni. Come abbiamo detto prima, però, in corrispondenza della giunzione si verifica anche una migrazione degli ioni. Questo fa si che venga a crearsi una maggiore differenza di potenziale che modifica il modo in cui gli elettroni interagiscono con le lacune elettroniche. Si viene così a creare un incremento di energia all'interno degli ioni, energia che viene rapidamente rilasciata sottoforma di fotoni, ovvero di luce.

Di contro, quando il semiconduttore viene investito da un fascio luminoso, gli ioni assorbono l'energia fotonica della luce ed emettono elettroni. La presenza degli ioni fa si che gli elettroni liberi si muovano in una sola direzione, creando così una corrente elettrica.

Dal momento che questo particolare diodo è stato realizzato mediante l'impiego di lamine sottili ne deriva una facile implementazione in materiali flessibili e di ampia superficie. per la creazione di display OLED. E' quindi verosimile l'impiego in fogli di carta, per creare ad esempio opuscoli interattivi, oppure in abiti come magliette e camicie. Inoltre i costi di fabbricazione sarebbero particolarmente ridotti, caratteristica che permetterebbe un impiego su larga scala di un nuovo tipo di pannelli solari.

Gli impieghi pratici sono comunque appena stati abbozzati, nonostante i presupposti di questa tecnologia siano realmente molto interessanti.

40 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
bjt220 Settembre 2006, 12:52 #1
Il display reversibile! Allo scuro consuma corrente ed emette luce, sotto il sole produce corrente! Figo!
soft_karma20 Settembre 2006, 12:56 #2
Magari si potesse usare per pannelli solari a basso costo, almeno potremmo risolvere parecchi problemi...
imayoda20 Settembre 2006, 12:56 #3
Bell'articolo... tra qualche tempo si vedranno anche i riscontri nella corsa alle energie alternative..
Paolo Bitta20 Settembre 2006, 13:14 #4

figo

immagino il portatile con doppio schermo, su entrambi i lati...
un lato alimenta il pc, l'altro fa da schermo.... o viceversa....

e all'occorrenza, doppio caricatore per la batteria....
davvero fico!
+Benito+20 Settembre 2006, 13:18 #5
si, sarebbe carino che indicassero un'ipotesi di resa..se sono pochi W a metro quadro se li possono anche tenere, le chimere ormai hanno stancato.
Ratatosk20 Settembre 2006, 13:18 #6
Originariamente inviato da: imayoda
Bell'articolo... tra qualche decennio si vedranno anche i riscontri nella corsa alle energie alternative..


*fixed*
mail9000it20 Settembre 2006, 13:22 #7
Un e-book con un consumo nullo (o quasi) perchè quando lo leggi c'e' luce e quindi si ricarica e quando non lo usi serve solo una minibatteria per mantenere i dati-settaggi ecc. Anche se probabilmente il refresh della memoria non sarà necessario e quindi il consumi sarà veramente ridotto.

Altra applicazione interessante sono i portafoto digitali. Con questa tecnologia si potrà dimenticare la dipendenza dalle batterie.

Più ci penso e più mi vengono delle idee interessanti.
Fiuz20 Settembre 2006, 13:23 #8
di giorno monto il pannello solare sul tetto, alla sera lo porto in salotto e ci vedo un film...
liviux20 Settembre 2006, 13:36 #9
Sono veramente molti anni che sentiamo promettere "lo schermo flessibile che si può arrotolare come un foglio di carta", ma:
1) Sebbene alcune di queste tecnologie siano arrivate sul mercato, tutti i prodotti (per quel che ne so) usano schermi rigidi.
2) A che serve? Capirei se si potesse piegare ad angolo acuto come un foglio di carta, riducendo l'ingombro a piacimento, ma il fatto che si possa solo curvare (con cautela) fino ad un certo punto, cosa permette di fare?

A parte questo, alcuni progressi della Scienza dei Materiali fanno immaginare che gli scienziati abbinino a caso tutte le possibili combinazioni di sostanze esotiche per vedere cosa succede.
"Ehi, oggi proviamo l'antracene col rutenio?"
"Sì, dai! Vediamo se salta fuori un superdetersivo come quello a base di buckminsterfullerene e tecnezio, ma che magari non esploda quando va in centrifuga!"
"Ah, no. Si illumina quando è attraversato da corrente..."
"E se lo illumini?"
"Beh, butta fuori corrente"
"Va beh, pazienza per il detersivo, vedrai che si riuscirà a vendere anche questa roba..."
lepre8420 Settembre 2006, 13:37 #10
Originariamente inviato da: mail9000it
Un e-book con un consumo nullo (o quasi) perchè quando lo leggi c'e' luce e quindi si ricarica


quando lo leggi si presume che emetta luce, quindi consuma.
da quel che si è capito la funzione fotovoltaica avviene solo quando il monitor non è in funzione (non vedi niente)

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^