Siliziozko paneletan oinarritutako teknologiak kostu handiko fabrikazio prozesu kutsakorra du eta, eguzki energia iturri alternatiboen artean dispositibo organiko fotovoltaikoak (OPV) erakargarrienen artean kokatu dira azken urteetan. 

OPV-en arloan, Alemania, Italia eta Frantziako taldeek elkarlanean egindako ikerketak garrantzi handiko aurkikuntza egin du, dispositibo hauetan funtzio fotovoltaikoaz arduratzen diren oinarrizko mekanismo kuantikoak argitu baititu lehenengoz. Angel Rubio, Euskal Herriko Unibertsitateko Materia Kondentsatuaren Fisikako katedraduna, Nano-bio Spectroscopy Group-eko zuzendaria eta Donostia International Physics Center-ko (DIPC) kidea, aurkikuntzan parte hartu duen ikerlarietako bat da. Ikerketaren emaitzak aste honetan argitaratu dira Science aldizkarian.

Dispositibo organiko hauek polimero fotosentikor bat dute karbonozko nano-egitura bati lotuta sortutako korrontea biltzeko. Argiak dispositiboa erasotzen duenean, polimeroak argi partikulak harrapatzen ditu eta nano-egiturara elektroien transmisio ultra bizkorra bultzatzen du femto-segundotan (fm), hau da  10-15 segundotan, gertatzen den inpultso elektronikoaren bitartez. Duela gutxi, transferentziaren izaera ultra bizkor hau frogatu da baina Rubioren lantaldeak burututako ikerketa haratago joan da, polimero eta nano-egituraren artean gertatzen den transferentzia elektronikoa abiarazten duten oinarrizko mekanismoak deszifratzean. Lehenengo printzipioetatik abiatuz, modelo sinplifikatuetan egindako simulazioen bitartez, bibrazio koherenteek eragindako polimero eta fulerenoaren arteko transferentzia periodikoa aurreikusi zituzten.
Talde esperimentalak emaitza hauek egiaztatu zituen elkartutako polimero eta fulereno batez (forma esferikodun nano-egitura konbentzionala) osatutako ohiko material baten erantzun optikoa, denbora bereizmen handiko espektroskopiaren bidez aztertuz.

Lortutako emaitza esperimentalek, polimero eta fulerenoaren arteko bibrazioen akoplamendua dela eta, bien arteko transferentzia elektronikoa modu koherente eta ultra bizkorrean (?23 fs) gertatzen dela frogatu zuten. Prozesu inkoherenteetan oinarrituz gero, denbora motelagoak (100 fs) beharko lituzkete. Ikerketa honek, dispositibo organiko fotovoltaikoetan koherentzia kuantikoak betetzen duen oinarrizko funtzioa erakutsi du.    

Science aldizkarian aste honetan argitaratu den ikerketak "aplikazio fotovoltaikoetarako dispositibo organikoen funtsezko hobekuntza kontrolatu bati ateak ireki dizkio" Angel Rubio irakaslean esanetan.

Erreferentzia bibliografikoa:
S. Maria Falke, C.A. Rozzi, D. Brida, M. Amato, A. De Sio, A. Rubio, G. Cerullo, E. Molinari, C. Lienau. Coherent ultrafast charge transfer in an organic photovoltaic blend. Science 30 May 2014: Vol. 344 no. 6187 pp. 1001-1005 DOI: 10.1126/science.1249771