Organic photo-voltaic cells and photo-detectors based on polymer bulk-heterojunctions

In the last few decades, the use of organic materials for the realization of electronic devices has gained the attention of many research groups. This is mainly due to the possibility to use low-cost techniques for fabrication as solution-processing, suitable also to flexible substrates, and to tailor the material properties for specific applications. In the field of optoelectronics, the use of such materials for the realization of light sources (OLED, Organic Light-Emitting Diode, or OTFL, Organic Thin-Film Lasers), photo-diodes and solar cells has already been demonstrated. In this context, the combination of different organic devices for integrated optical systems, can pave the way to new applications in the field of data communication, sensing application, imaging and solar energy. Conjugated polymer bulk-heterojunction photo-voltaic device made from blend solution could be a good promise for solar energy conversion and data communication purpose, with its solar conversion efficiencies up to ~5% and a time-resolved response of ~200KHz to an optical source.

Negli ultimi decenni, l’uso dei materiali organici per la realizzazione di dispositive elettronici si è guadagnato l’attenzione di molti gruppi di ricercatori. Questo è dovuto principalmente alla possibilità di usare, con questi materiali, tecniche di fabbricazione a basso costo da fase liquida, adatte anche per lo sviluppo di dispositivi su supporto flessibile, e di poter modificare le proprietà dei materiali stessi secondo le esigenze di applicazione. Particolarmente in optoelettronica, l’uso di questi materiali per la realizzazione di sorgenti luminose (OLED, diodo organico emettitore di luce, o OTFL, laser organici a film sottile), foto-diodi e celle solari è stato già dimostrato. In questo contesto, la combinazione di differenti dispositivi organici potrebbe spianare la strada a nuove applicazioni nel campo della comunicazione dati, sensoristica, digitalizzazione di immagini ed energia solare rinnovabile. I dispositivi foto-voltaici a eterogiunzione-bulk di polimeri coniugati depositati da soluzione liquida rappresentano una promessa nel campo della conversione di energia solare e della comunicazione dati, grazie ad una efficienza di conversione fino al ~5%, e una risposta temporale ad una sorgente ottica a ~200KHz.