Lớp phủ phân tử kết hợp quang điện và phát hiện quang trong một thiết bị duy nhất

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Hàn Quốc và Đại học Dongguk đã phát triển một lớp phủ phân tử mới cho pin mặt trời hữu cơ, cho phép một thiết bị duy nhất hoạt động đồng thời như một pin mặt trời và một bộ cảm biến quang. Đột phá này vượt qua mâu thuẫn truyền thống giữa hai công nghệ: pin mặt trời yêu cầu sự di chuyển nhanh của điện tích để tạo ra điện năng, trong khi bộ cảm biến quang cần hạn chế sự di chuyển của điện tích để phát hiện tín hiệu ánh sáng yếu. Thành tựu này được thực hiện bằng cách áp dụng một lớp đơn phân tử tự lắp ráp của một phân tử đơn giản—benzene và axit phosphonic (BPA)—lên điện cực trong suốt (oxit thiếc indium, ITO). Lớp phân tử này tối ưu hóa sự căn chỉnh năng lượng tại giao diện, cho phép chiết xuất điện tích hiệu quả để tạo điện năng và giảm nhiễu cho việc phát hiện ánh sáng. Thiết bị phủ BPA đã chứng minh hiệu suất cao trong điều kiện ánh sáng trong nhà với 28,6% dưới ánh sáng LED điển hình trong nhà (1.000 lux, 2700K) và giữ lại 87% hiệu suất sau 1.000 giờ tiếp xúc. Nó mang lại cải thiện gần gấp chín lần.