SEPARAZIONE DI CARICA IN MISCELE DI MATERIALI ORGANICI: VALE LA LEGGE DI COULOMB?

After a brief introduction to organic photovoltaic materials, I discuss the problem of charge separation in these systems. In the best devices, the excitations produced by absorption of a photon can be converted into positive and negative charge carriers (holes and electrons, respectively) with near-100% efficiency. Such efficiencies are apparently at odds with Coulomb’s l aw, which would lead to change recombination due to their mutual electrostatic attraction. A theoretical model developed within my group overcomes this apparent contradiction, by taking into account quantum mechanical effects such as the delocalization of the charge carriers

Dopo una breve introduzione ai materiali fotovoltaici organici, viene affrontato il problema della separazione di carica in questi sistemi. Nei dispositivi migliori, le eccitazioni prodotte dall’assorbimento di un fotone possono essere convertire in portatori di carica positivi e negativi (rispettivamente buche ed elettroni) con una efficienza vicina al 100%. Queste efficienze sono apparentemente in contrasto con la legge di Coulomb, che porterebbe le cariche a ricombinarsi a causa della loro reciproca attrazione elettrostatica. Un modello teorico sviluppato dal mio gruppo consente di superare questa apparente contraddizione, tendendo conto di effetti quantomeccanici quali la delocalizzazione dei portatori di carica.