University of Toronto materialvetenskap och ingenjörsvetenskap (MSE) forskare har för första gången visat nyckelmekanismen bakom hur energinivåer stämmer in i en kritisk grupp av avancerade material. Denna upptäckt är ett betydande genombrott i utvecklingen av hållbar teknik som färgsensibiliserade solceller och organiska lysdioder (OLED).

Övergångsmetalloxider, som är mest kända för sin tillämpning som supraledare, har möjliggjort många hållbara tekniker som utvecklats under de senaste två decennierna, inklusive organiska solceller och organiska lysdioder. Även om det är känt att dessa material ger utmärkta elektriska kontakter i organiskt baserade enheter, det var inte känt varför.

Tills nu

I forskning publicerad idag i Naturmaterial , MSE doktorand Mark T. Greiner och professor Zheng-Hong Lu, Canada Research Chair (Tier I) i organisk optoelektronik, lägga ut ritningen som slutgiltigt fastställer principen om energianpassning vid gränssnittet mellan övergångsmetalloxider och organiska molekyler.

"Energinivån för molekyler på materialytor är som ett massivt pussel som har utmanat forskarsamhället under mycket lång tid, " säger professor Lu. "Det har förekommit ett antal föreslagna teorier med många kritiska länkar som saknas. Vi har haft turen att framgångsrikt bygga dessa länkar för att äntligen lösa detta årtionden gamla pussel."

Med den här pusselbiten löst, denna upptäckt kan göra det möjligt för forskare och ingenjörer att designa enklare och effektivare organiska solceller och OLED:er för att ytterligare förbättra hållbar teknik och bidra till att säkra vår energiframtid.