Forskare vid Swansea University har utvecklat en mycket känslig metod för att upptäcka de små signaturerna av så kallade "laddningsfällor" i organiska halvledare.

Forskningen, publicerad i Naturkommunikation och stöds av den walesiska regeringen genom Europeiska regionala utvecklingsfonden, kan ändra åsikter om vad som begränsar prestanda för organiska solceller, fotodetektorer och OLED.

Organiska halvledare är material som huvudsakligen är gjorda av kol och väte som kan vara flexibla, låg vikt och färgstark.

De är nyckelkomponenterna i OLED -skärmar, solceller och fotodetektorer som kan skilja olika färger och till och med härma stavarna och kottarna i det mänskliga ögat.

Effektiviteten hos organiska solceller för att omvandla solljus till el har nyligen nått 18 % och loppet pågår för att verkligen förstå grunderna för hur de fungerar.

Huvudförfattare Nasim Zarrabi, en doktorsexamen student vid Swansea University sa:"Under en lång tid, vi gissade att vissa laddningar som genereras av solljuset kan fångas i solcellens halvledarskikt, men vi har aldrig riktigt kunnat bevisa det.

"Dessa fällor gör solceller mindre effektiva, fotodetektorer mindre känsliga och en OLED -TV mindre ljus, så vi behöver verkligen ett sätt att studera dem och sedan förstå hur vi kan undvika dem - det är det som motiverar vårt arbete och varför de senaste resultaten är så viktiga. "

Forskningsledare, Dr Ardalan Armin, a Sêr Cymru II Rising Start Fellow kommenterade:"Vanligtvis fällor är 'blindgångar' så att säga; i vår studie ser vi att de också genererar nya avgifter snarare än att förinta dem helt.

"Vi hade förutspått att detta kanske skulle hända, men hittills hade den inte experimentell noggrannhet för att upptäcka dessa laddningar som genererats via fällor. "

Dr Oskar Sandberg, teoretikern bakom verket sa att han har väntat på en sådan experimentell noggrannhet i flera år.

"Det vi observerade experimentellt har varit känt i kisel och galliumarsenid som mellanliggande solceller, i organiska solceller har det aldrig visats att fällor kan generera laddningar, " han sa.

"De extra avgifter som genereras av fällorna är inte fördelaktiga för att generera mycket el eftersom det är väldigt litet.

"Men det är tillräckligt att kunna studera dessa effekter och kanske hitta sätt att kontrollera dem för att göra verkliga förbättringar av enhetens prestanda."