نويدبخشي نانولوله‌هاي نامتجاتنس براي پيل‌هاي خورشيدي
محققان در ژاپن مي‌گويند که نانولوله‌هاي رشد داده شده بصورت متوالي از اجزاء مختلف، مي‌توانند منجر به پيل‌هاي خورشيدي فيلم نازک کارآمدتر شوند. اين گروه نانولوله‌هايي ساخته است که دو حوزه نيمه‌رسانايي مجزا از نظر الکتريکي را ترکيب مي‌کنند. ساخت چنين نانوموادي، که همچنين مي‌توانند در گستره‌اي از افزاره‌ها از ليزرهاي حالت جامد گرفته تا ترانزيستورها کاربرد داشته باشند، يک پيشرفت است.
خواص اين نانومواد بر اساس اين حقيقت است که يک اتصال نامتجانس که يک واسط بين يک ماده نيمه‌رساناي نوع p عاري از الکترون و يک نيمه‌رساناي نوع N غني از الکترون مي‌باشد، ايجاد مي‌کنند. تاکانوري فوکوشيما و تاکوزو ايدا در موسسه علمي پيشرفته RIKEN و همکارانشان ساخت چنين اتصال نانوسيمي را گزارش کرده‌اند.فوکوشيما مي‌گويد که اين نانوساختارها را مي‌توان جايگزين اتصال‌هاي نامتجانس توده‌اي کرد که در حال حاضر در کاربردهايي از قبيل پيل‌هاي خورشيدي آلي استفاده مي‌شوند.
فوکوشيما مي‌گويد که ساخت اين نانوسيم دو قطعه‌اي يک فرآيند چالش‌انگيز است. موادشان مبتني بر ديسک‌هاي گرافني کوچک بنام هگزا-پري-هگزابنزوکورونين (HBC) است که در سرتاسر برهم‌کنش‌هاي چسبندگي – پاي براي تشکيل نانولوله‌ها بصورت خودبخود آرايش مي‌يابند. اين گروه مشتق‌هاي مجزايي از HBC براي تشکيل دو انتهاي اين نانولوله‌ها طراحي کرد.
مشتق اولي با زنجيرهاي – جانبي بي‌پيريدين که به توانايي‌شاني در پيوند – فلزي معروف هستند، پر شد. اين محققان بعد از آرايش اين انتهاي نانولوله، يون‌هاي مسي اضافه کردند که سطح بيروني اين لوله‌ها را پوشش داده، آنها را پايدار کرده و مانع چسبيدن آنها بهمديگر مي‌شوند.
به اين مخلوط نانولوله دانه‌اي، مشتق HBC ثانويه که با چهار اتم فلور پر شده بود، اضافه شد. اين گروه‌هاي کشنده الکترون به مولکول‌هاي ثانويه HBC براي چسبيدن بصورت الکتريکي به و رشد از انتهاي اين نانولوله دانه‌اي کمک مي‌کنند. ماده حاصله يک نانولوله قطعه‌اي است که داراي خواص الکتريکي مورد نياز براي تشکيل يک اتصال نامتجانس است.
آزمايش‌هاي فرونشاني فلورسانس نشان مي‌دهند که انرژي تحريک به آساني از يک قطعه نانولوله به قطعه ديگر منتقل مي‌شود. بعلاوه حفره‌ها و الکترون‌هاي ايجاد شده بوسيله نور در اين ماده‌ي اتصال نامتجانس در مقايسه با نانولوله‌هاي خالص، پنج برابر بيشتر عمر مي‌کنند؛ که نشان‌دهنده اين است که جداسازي بار بطور موثر اتفاق افتاده است.
اين محققان جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي Science منتشر کرده‌اند.
