Des chercheurs du département américain de l'énergie (DOE), du NREL, et de l'Université du Colorado (Boulder) ont conçu le premier système moléculaire capable de produire deux états triplets à partir d'un état singulet lors de la phase d'excitation d'une molécule, et cela dans une efficacité quasi-parfaite.

Cette découverte pourrait conduire à une augmentation de 35 % du rendement des capteurs de lumière dans les cellules solaires photovoltaïques.

L'expérience utilise un processus appelé "fission singulet". Elle a démontré un rendement quantique de l'ordre de 200% lors de la création à basse température des deux triplets à partir de la molécule nommée 1,3-diphenylisobenzofuran (DPIBF).

Les chercheurs ont identifié le DPIBF comme candidat prometteur tout en cherchant des chromophores moléculaires qui ont le ratio requis pour émettre des états d'énergie singulet et triplet.

Un chromophore est une molécule colorée. Plus précisément, ce terme désigne le groupement d'atomes au sein de cette molécule qui est responsable de sa couleur. Cette propriété optique résulte d'une capacité à absorber l'énergie de photons dans une gamme du spectre visible tandis que les autres longueurs d'onde sont transmises ou diffusée.

Récemment, le NREL et le laboratoire National de Los Alamos avaient réalisé un processus analogue, générant deux électrons à partir d'un photon en utilisant des boîtes quantiques semi-conducteurs, appelé "Multiple Exciton Generation".

Mais la découverte la plus récente demeure la première à démontrer le phénomène de multiplication des électrons à base de molécules, par le processus de "fission singulet". Jusqu'à cette avancée, la "fission singulet" était connue comme un phénomène quelque peu obscur se produisant dans un petit nombre de systèmes moléculaires, pour une efficacité minime.