El trabajo, titulado "Estructura molecular y su influencia en el funcionamiento de dispositivos optoelectrónicos orgánicos", tiene como objetivo analizar la correlación existente entre la estructura y la dinámica molecular de los materiales poliméricos utilizados como capa activa de dispositivos optoelectrónicos orgánicos y su funcionamiento a nivel macroscópico. Recientemente una nueva clase de dispositivos electrónicos orgánicos ha irrumpido en el mercado tras varios años de intensiva investigación, en particular, los diodos emisores de luz orgánicos ya se encuentran en muchas aplicaciones para generar luz. Igualmente, para la generación de energía eléctrica a partir de la luz del sol en células fotovoltaicas orgánicas, se han desarrollado dispositivos poliméricos (de plástico), con eficiencias en conversión de potencia alrededor del 5% y que pronto podrían también alcanzar el mercado.

Para poder mejorar la eficiencia y estabilidad de estos dispositivos optoelectrónicos orgánicos es necesario estudiar en detalle la estructura molecular resultante de los distintos procesos de fabricación. Durante la estancia del Dr. A. Urbina en Imperial College, el trabajo de investigación se centrará en la investigación de la estructura y dinámica molecular de dos clases de polímeros ampliamente utilizados para estos dispositivos: politiofenos y polifluorenos. El trabajo experimental se centrará en la realización de experimentos de Scattering de Neutrones (en grandes instalaciones científicas, como el Institute Laue Langevin en Grenoble, y el Rutherford-Appleton Laboratory en Oxford), y en el análisis de datos ya obtenidos; junto a éste trabajo experimental se desarrollarán modelos teóricos basados en cálculos de dinámica molecular, campo en que el grupo de la Prof. J. Nelson es líder mundial.

La correlación de los datos experimentales con el modelo teórico permitirá obtener importante información sobre la morfología a escala nanométrica de los dispositivos que se fabricarán y caracterizarán utilizando los polímeros arriba mencionados.

El resultado de estas investigaciones será muy útil para diseñar estrategias de fabricación de los dispositivos que permitan controlar los procesos de autoensamblado en un proceso nanotecnológico bottom-up de los polímeros en cuestión, para de esta manera poder mejorar los parámetros de su funcionamiento macroscópico, que en el caso de las células fotovoltaicas son: corriente de corto circuito (relacionada con la fotogeneración de portadores), el voltaje a circuito abierto (relacionado con el gap de energía del polímero conjugado y el ajuste de bandas entre donantes y aceptores de electrones), el factor de llenado (FF, que se puede modelar con unas resistencias serie y paralelo del circuito equivalente que describe la célula solar) y en última instancia, la eficiencia en la conversión de potencia solar en potencia eléctrica.

Desatacamos finalmente el interés para ambas instituciones en esta estancia, lo cual reforzará la colaboración internacional entre nuestros grupos de investigación, y nos permitirá acudir a convocatorias europeas para conseguir futura financiación en proyectos del VII y VIII programas marco de la Unión Europea.