Università Cattolica del Sacro Cuore

Trasferimento di carica fotoindotto nei materiali a base di carbonio

Contatti:

Dr. Stefania Pagliara
 

Descrizione:

In questi ultimi anni, l’elettronica molecolare, comprendente i dispositivi convenzionali quali diodi emettitori di luce, transistor organici a film sottile e sistemi fotovoltaici, così come i nuovi dispositivi costruiti con una singola o con un numero ridotto di molecole, ha monopolizzato l’attenzione della ricerca scientifica. Uno dei limiti per il successo di questa tecnologia è sicuramente dovuto alla mancanza di studi fondamentali, in sistemi modello ben controllati, dei processi di rilassamento di carica e in particolare di trasferimento di carica alle interfacce tra molecole diverse e molecola e substrato. Uno degli aspetti-chiave alla base dello studio e dell’applicazione di nuovi materiali fotovoltaici è ad esempio la comprensione dei meccanismi fisici che hanno luogo immediatamente dopo la fotoeccitazione della coppia elettrone-lacuna (o eccitone): trasporto, ricombinazione e dissociazione. Si tratta di processi che avvengono su scale di tempo molto veloci, quella dei femtosecondi (10-15 s). Le misure condotte oggi nella maggior parte della ricerca sulle celle solari sono, invece, misure integrate nel tempo che non permettono di avere alcuna informazioni sui processi che occorrono su queste scale così veloci. Le spettroscopie pump-probe che utilizzano come sorgenti laser impulsati al femtosecondo, sono invece, le tecniche più adatte per seguire nel tempo l’evolversi di questi processi. Tra queste, la fotoemissione non-lineare è in particolare il modo più completo per tracciare i meccanismi di trasferimento di carica all’interfaccia.

Tra i materiali di frontiera per la nuova generazione di sistemi fotovoltaici, il gruppo della Dr. Stefania Pagliara ha scelto di focalizzare la sua ricerca sui materiali a base di carbonio quali:

  • diverse architetture di nanotubi di carbonio
  • nanostrutture molecolari composte da un donore e un accettore depositate su superfici 
  • grafite e grafene funzionalizzato attraverso la formazione controllata di difetti
     

Ulteriori informazioni: 

i-Lamp

Pagina personale della Dr.ssa Stefania Pagliara