I takt med att moderna elektroniska enheter blir allt mindre, kiseltransistorernas ålder håller på att gå åt sidan. Morgondagens elektronik – som solcellspaneler, transparenta ledare, kondensatorer, transistorer och fotodetektorer – kommer sannolikt att vara baserade i toppmoderna nanokolmaterial, som enkelväggiga kolnanorör, fulleren och grafenderivat.

Nu, Shenqiang Ren, biträdande professor i kemi vid University of Kansas, har skrivit en artikel i tidskriften Avancerade material som driver fram nano-kol PV-teknik genom att visa hur individuella nano-kol allotropa komponenter reagerar på ljus.

"Silicon har gradvis nått sina gränser med miniatyriseringen av elektronik och skapandet av mindre enheter, " sa Ren. "Lågdimensionella nano-kolmaterial har exceptionella elektriska, optisk, elektrokemiska, termiska och mekaniska egenskaper och erbjuder lösningar för förnybar energi och framtidens elektronik. I det här pappret, vi har visat effektiviteten hos bredspektrala fotovoltaiska fotodetektorer över hela spektrumet från synligt till nära-infrarött."

Ren sa att sådana fotodetektorer kan förbättra tekniken vi använder i det dagliga livet, som bärbara datorer och mobiltelefoner, och kan även ha tillämpningar inom försvarsindustrin, som med okyld infared avbildning och fotondetektion.

I vilket fall, elektronik baserad i brett-spektral-respons nanocarbon bulk heterojunction excitoniska fotodetektorer skulle vara vänligare för Moder Natur.

"Hållbar och billig lösningsbearbetning är en annan fördel med kol, i jämförelse med kiselteknologin, " sa Ren.

Fotodetektorerna använder sig av halvledande enkelväggiga kolnanorör, som KU-forskaren tillverkade och testade med hjälp av ett kombinatoriskt tillvägagångssätt i labbet för att kartlägga materialets parametrar för att förbättra prestandan hos energiinsamlings- och avkänningsanordningar.

"Att montera dessa olika kolelement är den svåraste delen av detta arbete, "Sade Ren. "Vårt nästa steg är att tillämpa denna kunskap för att bygga högeffektiva nano-kol solceller."