Электроника

Меланин для молекулярной фотоэлектроники

Применение фотоэлектронных свойств структурных слоев меланина для молекулярной фотоэлектроники.

Развитие современной молекулярной фотоэлектроники основана на использовании новых молекулярных сведениях как низко молекулярных так и высоко молекулярных. Новым перспективным органическим материалом, обладающим уникальными, многофункциональными свойствами является водорастворимый меланин.
Меланин для молекулярной фотоэлектроники

На фотографии изображены кристаллические образования меланиновых структур. Меланин находится внутри трубочки, коричневого цвета.
Как вещество обладающее полупроводниковыми свойствами, меланин известен с 70-тых годов, когда было впервые установлено что он проявляет эффект переключения из слабо проводящего состоянии в высоко проводящее при относительно небольших электрических полях. Меланин сочетает в себе структурные свойства органического биополимера и спектральные свойства белее характерные для разупорядоченных органических полупроводников, позже так же было показано, меланин в широкой области спектра обладает фотовольтаической чувствительностью, которая существенно зависит от степени упорядоченности его структуры. Наши предыдущие исследования показали, что в пленках меланина образуются нано кластеры, которые могут образовывать стопочные структуры. Такая нано кластерная структура несколькими преобладающими типами кластеров определяет необычные физические свойства данного вещества, в частности его фотоэлектрические характеристики. В реализации практического применения меланина в молекулярной электронике основополагающее значение имеет возможность целенаправленного получения нано структурированных (упорядоченных) пленочных слоев. Такие слои в сочетании с другими органическими полупроводниками в различных видах композитов и гетероструктур могут быть использованы для разработки новых фотовольтаических солнечных элементов, органических светодиодов, полевых транзисторов, других базовых электронных элементов. Так же заслуживает внимания направления создания на основе упорядоченного меланина жидких структурированных композитов для их использования электрических фоточувствительных ячейках, так называемые ячейки Гретцеля.
Применение водорастворимого меланина в качестве компонента органического солнечного элемента может позволить решить ряд проблем таких как: Вещество поглощает свет в широкой спектральной области, является стабильным, а при создании ориентированной в определенном направлении упорядоченной пленки обладает высокой подвижностью носителей заряда.