Organiskt glas är inte detsamma som glaset i fönster - det organiska glaset innehåller kol i en struktur som lätt kan deformeras på grund av solljus. Den övre schemat visar en jämförelse av två uppsättningar organiska glasfilmer framställda med två metoder och sedan exponerade för ljus, resulterar i färgförändringar efter längre tid. På höger sida, filmen framställd genom kylning av en vätska (kallad vanligt glas, OG) ändrar lätt färg när de utsätts för ljus (eller fotoreakter). På vänstra sidan, filmen framställd genom ångdeponering har en tätt packad molekylstruktur (kallas stabilt glas, SG) som förhindrar fotoreaktionen och därmed nedbrytningen. Orsaken till färgförändringen visas i den nedre schematiken som visar att molekylstrukturen förändras som svar på ljus. Upphovsman:Mark Ediger och Yue Qiu
För material i solceller, mobiltelefoner, och andra enheter, materialet bör inte förändras på oönskade sätt när det utsätts för solljus. Forskare bestämde hur två glas med samma sammansättning men olika tillverkningsprocesser betedde sig när de utsattes för ljus. Varje glas hade en kolbaserad kemisk sammansättning. Ångavsatt organiskt glas, där beståndsdelarna förångades och kombinerades när de deponerades på en yta för att bilda ett glas, var väsentligt stabilare än vanligt organiskt glas. I vanligt glas, kemikalierna smältes ihop och kyldes. Molekylerna i det ångavsatta glaset packades tätare än det vätskekylda glaset.
Kolbaserat glas används i viss elektronik, t.ex. mobiltelefoner eller tv-skärmar. Det används också i solceller och andra fotovoltaiska enheter. Ofta, dock, glaset försämras när det utsätts för ljus. Teamets nya förståelse för vad som skapar fotostabilitet i glas hjälper till att förbättra livslängden för sådana enheter.
En kritisk egenskap hos allt material som används i solceller, mobiltelefoner, eller annan elektronik som utsätts för solljus är fotostabilitet, ett mått på hur ett material motstår förändringar i egenskaper och molekylstruktur när det utsätts för ljus. Ett team av forskare förberedde organiskt glas genom ångavsättning, som tätt packar de ingående molekylerna. De bedömde fotostabiliteten genom förändringar i densitet och molekylär orientering av glasartade tunna filmer efter exponering för ljus. De fann att ångavsättning avsevärt ökar fotostabiliteten-med en faktor 50-i förhållande till det state-of-the-art vätskekylda glaset i modellsystemet, ett azobensen -derivat.
Även om det är känt att packningsmolekyler närmare varandra förbättrar fotostabiliteten i kristallina material, detta är första gången forskare såg en väsentlig ökning av sådan stabilitet i icke-kristallint, amorft glas. De visade att fotostabilitet korrelerade med glastäthet för täthetsökningar med upp till 1,3 procent. De utförde molekylära simuleringar, som efterliknar glasberedning och reaktionerna mellan molekylära strukturer. Simuleringarna indikerade att glas med högre densitet har väsentligt ökad fotostabilitet. Den nya förståelsen för hur man kan uppnå förbättrad fotostabilitet kan hjälpa till att designa bättre elektronik för bildskärmar och fotovoltaiska enheter med längre livslängd.
