Une équipe de recherche de l’Université d’Osaka a publié des résultats de recherche sur les cellules solaires organiques, améliorant les performances des dispositifs grâce au développement de matériaux accepteurs non fullérènes chiraux. Cette recherche sur les cellules solaires organiques utilise les caractéristiques d’asymétrie verticale des molécules pour réaliser un transport sélectif de spin des électrons, supprimant efficacement le phénomène de recombinaison de charges.

Le nouveau matériau accepteur chiral conçu par l’équipe de recherche présente une différence de distribution de charges entre les extrémités supérieure et inférieure, augmentant la densité d’arrangement moléculaire et le degré de mélange avec le matériau donneur. Le premier auteur, Li Shuang, indique : « Les accepteurs chiraux à asymétrie verticale n’avaient pas encore été explorés. » Les données expérimentales montrent que les cellules solaires organiques adoptant une structure moléculaire en image miroir atteignent environ 8 % d’efficacité de conversion de puissance, soit trois fois plus que les matériaux non chiraux.

Cette technologie de cellules solaires organiques produit un courant polarisé en spin par effet de sélection de spin induit par chiralité, favorisant la séparation des charges. L’auteur senior, Sadafumi Saeki, souligne : « Cet effet est très intéressant, car la polarisation de spin peut mieux séparer les électrons et les trous, réduisant ainsi la recombinaison de charges. » La régulation de la symétrie de la structure moléculaire offre une nouvelle voie technique pour l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires organiques.