Vi siete mai chiesti cosa succede nella pratica quando la luce solare viene convertita in elettricità all’interno di un dispositivo fotovoltaico organico? La domanda se la sono posta anche i ricercatori del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) iniziando a studiare nel dettaglio il processo di foto-conversione nel solare polimerico. Il risultato di questa ricerca è senza uguali: un filmato in tempo reale, che su una scala di milionesimi di miliardesimi di secondo impressiona il big-bang della luce che si trasforma in elettricità. Lo studio, pubblicato sulla rivista ‘Science’, è stato condotto dall’Istituto nanoscienze del Cnr a Modena (Nano-Cnr) e dall’Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr) a Milano, in collaborazione con Politecnico di Milano, Università di Modena e Reggio Emilia e con colleghi tedeschi, francesi e spagnoli.
Il ricco team di scienziati è riuscito a dimostrare che i primissimi istanti della foto-conversione all’interno di una cella solare organica sono governati da quella che in fisica è chiamata “coerenza quantistica”, ovvero l’oscillazione coordinata di elettroni e nuclei atomici. All’interno delle celle organiche, come spiega Carlo Andrea Rozzi di Nano-Cnr, sono presenti dei polimeri in grado di assorbire la luce mettendo in movimento elettroni, e delle macro-molecole di carbonio, note come Fullereni, che raccolgono la carica elettrica. "Ci siamo proposti di capire – spiega Rozzi – come si innesca tra le due molecole il trasferimento di elettroni che dà luogo alla corrente".
"Un fenomeno che avviene a velocità talmente sbalorditive da renderlo fino ad ora sperimentalmente inaccessibile", aggiunge Giulio Cerullo del Politecnico di Milano e di Ifn-Cnr. "Ora, finalmente, siamo in grado di osservarlo e catturarne i singoli fotogrammi grazie a flash di luce laser ultraveloci, una tecnologia sviluppata presso il Dipartimento di fisica del Politecnico". "Crediamo che questi risultati ha aggiunto Elisa Molinari, fisica dell’Università di Modena e Reggio Emilia e direttrice del polo modenese di Nano-Cnr – potranno guidare la costruzione di nuovi materiali artificiali capaci di convertire la luce solare in energia con la massima efficienza".
