कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने टिकाऊ ऊर्जा के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। उन्होंने एक कार्बनिक अर्धचालक (organic semiconductor) में एक ऐसे क्वांटम तंत्र की खोज की है जिसके बारे में पहले जानकारी नहीं थी। 15 अक्टूबर 2025 को घोषित यह खोज, सौर पैनलों के निर्माण को मौलिक रूप से सरल और सस्ता बनाने की क्षमता रखती है। इस नवाचार का सार यह है कि एक विशेष कार्बनिक अणु प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में लगभग पूर्ण रूप से परिवर्तित करने की क्षमता प्रदर्शित करता है। यह रूपांतरण उस क्वांटम व्यवहार का उपयोग करके होता है, जिसे पहले केवल अकार्बनिक धातु ऑक्साइड में ही देखा जाता था।
रसायन विज्ञान और भौतिकी विभागों के विशेषज्ञों को मिलाकर बनी शोध टीम ने अपना ध्यान कार्बनिक स्पिन-रेडिकल अर्धचालक P3TTM पर केंद्रित किया। इस यौगिक की मुख्य विशेषता यह है कि इसके प्रत्येक अणु में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (unpaired electron) मौजूद होता है, जो इसे अद्वितीय चुंबकीय और विद्युत गुण प्रदान करता है। जब P3TTM के अणु एक पतली फिल्म बनाते हैं, तो उनके मुक्त इलेक्ट्रॉन व्यवस्थित तरीके से परस्पर क्रिया करना शुरू कर देते हैं। यह व्यवहार संघनित पदार्थ भौतिकी (condensed matter physics) के लिए मौलिक माने जाने वाले 'मॉट-हब्बार्ड इंसुलेटर' की अवधारणा के समान है।
प्रोफेसर सर रिचर्ड फ़्रेंड और उनके सहयोगी, जिनमें प्रोफेसर ह्यूगो ब्रोंस्टीन भी शामिल हैं, ने यह दर्ज किया कि फोटॉन के अवशोषण से एक इलेक्ट्रॉन पड़ोसी अणु की ओर 'छलांग' लगाता है। यह प्रक्रिया स्वाभाविक रूप से विपरीत आवेशों—सकारात्मक और नकारात्मक—की एक जोड़ी उत्पन्न करती है, जिसे बाद में विद्युत प्रवाह के रूप में निकाला जा सकता है। यह घटना पारंपरिक कार्बनिक फोटोसेल की एक मूलभूत सीमा को समाप्त कर देती है। पारंपरिक सेलों में प्रभावी आवेश पृथक्करण (charge separation) के लिए इलेक्ट्रॉन दाता (donor) और स्वीकर्ता (acceptor) की जटिल 'सैंडविच' संरचना की आवश्यकता होती थी, जो अब आवश्यक नहीं रही।
P3TTM फिल्म पर आधारित प्रायोगिक सौर सेल ने रूपांतरण दक्षता (conversion efficiency) लगभग शत-प्रतिशत के करीब प्रदर्शित की। इसका अर्थ है कि अवशोषित किया गया लगभग हर फोटॉन उपयोगी आवेश में परिवर्तित हो गया। यह उपलब्धि सरल, हल्के और आर्थिक रूप से सुलभ सौर पैनलों के निर्माण का मार्ग प्रशस्त करती है। इस खोज का एक प्रतीकात्मक महत्व भी है, क्योंकि यह सर नेविल मॉट के जन्म की 120वीं वर्षगांठ के करीब के समय में हुई है, जिनके कार्यों ने ठोस पदार्थों में इलेक्ट्रॉनिक अंतःक्रियाओं को समझने की नींव रखी थी।
वैज्ञानिक इसे केवल एक तकनीकी सुधार के रूप में नहीं देखते हैं, बल्कि अक्षय ऊर्जा की ओर वैश्विक बदलाव के संदर्भ में सौर समाधानों को व्यापक रूप से अपनाने के अवसर के रूप में देखते हैं। यह नया, आत्मनिर्भर तंत्र कार्बनिक मॉड्यूल के लिए पहले से दर्ज की गई रिकॉर्ड दक्षता को पार कर सकता है। यह लचीले, पतले और सार्वभौमिक ऊर्जा स्रोतों के लिए नए क्षितिज खोलता है, जिन्हें व्यावहारिक रूप से किसी भी सतह में एकीकृत किया जा सकता है। यह खोज भविष्य में ऊर्जा उत्पादन के तरीके को बदल सकती है, जिससे सौर ऊर्जा हर किसी की पहुँच में आ जाएगी।