Là một sự thay thế hứa hẹn cho pin mặt trời vô cơ truyền thống, pin mặt trời hữu cơ (OSC) có nhiều ưu điểm và có khả năng đóng vai trò quan trọng trong quá trình hướng tới tương lai xanh. Nhờ vào tính chất hóa học có thể điều chỉnh, các nhà nghiên cứu có thể tinh chỉnh hoặc thay đổi các đặc tính của hệ thống hóa học để đạt được kết quả mong muốn. Hiện tại, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã điều chỉnh những đặc tính này để nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Theo báo cáo từ các phương tiện truyền thông, các nhà nghiên cứu tại Đại học Osaka đã phát triển một loại bán dẫn hữu cơ mới với hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn so với tiêu chuẩn đã được công nhận.
Tổng quan về bán dẫn hữu cơ được phát triển trong nghiên cứu này. (Nguồn hình ảnh: Đại học Osaka)
OSC có trọng lượng nhẹ và linh hoạt, có thể sản xuất quy mô lớn với chi phí tương đối thấp. Do đó, chúng có triển vọng lớn trong các ứng dụng năng lượng mặt trời nông nghiệp (nơi một diện tích lớn đất được sử dụng để trồng cây) để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng. Thông thường, OSC bao gồm hai loại bán dẫn hữu cơ, một loại dùng để truyền tải mang điện tích (tức là điện tử, chất nhận), loại còn lại dùng để truyền tải các mang khác (tức là lỗ trống, chất cho). Khi exciton (sự kết hợp của điện tử và lỗ trống) phân tách thành các mang này và tạo ra cặp điện tử-lỗ trống, dòng điện sẽ được tạo ra trong bán dẫn. Exciton gắn chặt với nhau, nhưng ánh sáng mặt trời có đủ năng lượng có thể làm cho chúng tách ra và tạo ra dòng điện.