A Universidade de Cambridge alcançou um avanço significativo no campo da energia sustentável. Pesquisadores da instituição identificaram um mecanismo quântico até então desconhecido, operando dentro de um semicondutor orgânico. Este achado, tornado público em 15 de Outubro de 2025, possui o potencial de simplificar drasticamente e reduzir os custos de fabricação de painéis solares. A essência desta inovação reside numa molécula orgânica específica que demonstra uma conversão de energia luminosa em eletricidade quase perfeita, utilizando um comportamento quântico que, até então, era atribuído exclusivamente a óxidos metálicos inorgânicos.
O grupo de investigação, que uniu a experiência de especialistas dos departamentos de Química e Física, concentrou os seus esforços no semicondutor orgânico de radical de spin, denominado P3TTM. A característica crucial deste composto é a presença de um único eletrão desemparelhado em cada molécula, conferindo-lhe propriedades magnéticas e elétricas singulares. Quando as moléculas de P3TTM são dispostas para formar uma película fina, os seus eletrões livres iniciam uma interação ordenada, que evoca o conceito de isolador de Mott-Hubbard, um princípio fundamental na física da matéria condensada.
O Professor Sir Richard Friend e os seus colaboradores, incluindo o Professor Hugo Bronstein, documentaram que a absorção de um fotão desencadeia um "salto" de um eletrão para uma molécula vizinha. Este processo gera intrinsecamente um par de cargas opostas — uma positiva e uma negativa — que podem ser subsequentemente extraídas sob a forma de corrente elétrica. Este fenómeno inovador elimina uma limitação fundamental inerente às células fotovoltaicas orgânicas tradicionais, que dependiam de uma complexa estrutura de "sanduíche" de doador e aceitador de eletrões para conseguir uma separação de cargas eficiente.
Uma célula solar experimental construída com base na película de P3TTM exibiu uma eficiência de conversão próxima de cem por cento. Na prática, isso significa que quase todos os fotões absorvidos foram transformados em carga útil. Esta conquista abre caminho para a produção de painéis solares mais simples, leves e economicamente acessíveis. O momento da descoberta também carrega um significado simbólico, pois ocorreu perto do 120º aniversário do nascimento de Sir Neville Mott, cujos estudos pioneiros estabeleceram as bases para a compreensão das interações eletrónicas em sólidos.
Os cientistas não veem isto apenas como um aprimoramento técnico, mas sim como uma oportunidade para expandir a adoção de soluções solares no contexto da transição global para energias renováveis. O novo mecanismo, que é autossuficiente na separação de cargas, tem o potencial de superar os recordes de eficiência anteriormente estabelecidos para módulos orgânicos. Isso pavimenta o caminho para a criação de fontes de energia flexíveis, ultrafinas e versáteis, capazes de serem integradas em praticamente qualquer superfície, impulsionando a democratização da energia solar.