Fizičari sa Univerziteta ITMO otkrili su novi način upotrebe transparentnih materijalasolarne ćelijeuz zadržavanje njihove efikasnosti.Nova tehnologija zasniva se na metodama dopinga, koje mijenjaju svojstva materijala dodavanjem nečistoća, ali bez upotrebe skupe specijalizirane opreme.

Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u ACSApplied Materials & Interfaces (“Ion-gated small molecule OPV: Interfacial doping of charge collectors and transport layers”).

Jedan od najfascinantnijih izazova u solarnoj energiji je razvoj prozirnih tankoslojnih fotoosjetljivih materijala.Film se može nanositi na obične prozore kako bi se proizvela energija bez utjecaja na izgled zgrade.Ali razvoj solarnih ćelija koje kombinuju visoku efikasnost sa dobrom propusnošću svetlosti je veoma težak.

Konvencionalne tankoslojne solarne ćelije imaju neprozirne metalne stražnje kontakte koji hvataju više svjetla.Prozirne solarne ćelije koriste stražnje elektrode koje prenose svjetlost.U ovom slučaju, neki fotoni se neizbježno gube dok prolaze, smanjujući performanse uređaja.Štaviše, proizvodnja zadnje elektrode sa odgovarajućim svojstvima može biti veoma skupa,” kaže Pavel Vorošilov, istraživač na Fakultetu za fiziku i inženjerstvo Univerziteta ITMO.

Problem niske efikasnosti se rješava upotrebom dopinga.Ali osiguravanje da se nečistoće pravilno nanose na materijal zahtijeva složene metode i skupu opremu.Istraživači sa Univerziteta ITMO predložili su jeftiniju tehnologiju za stvaranje “nevidljivih” solarnih panela – onu koja koristi jonske tekućine za dopiranje materijala, što mijenja svojstva obrađenih slojeva.

„Za naše eksperimente uzeli smo malu solarnu ćeliju baziranu na molekulima i na nju pričvrstili nanocijevi.Zatim smo dopirali nanocijevi pomoću jonske kapije.Obradili smo i transportni sloj, koji je odgovoran za to da naelektrisanje iz aktivnog sloja uspešno stigne do elektrode.To smo uspjeli učiniti bez vakuumske komore i radeći u ambijentalnim uslovima.Sve što je trebalo da uradimo je da ispustimo malo jonske tečnosti i primenimo malo napona da bismo postigli potrebne performanse.“ dodao je Pavel Vorošilov.

Testirajući svoju tehnologiju, naučnici su uspjeli značajno povećati efikasnost baterije.Istraživači vjeruju da bi se ista tehnologija mogla koristiti za poboljšanje performansi drugih vrsta solarnih ćelija.Sada planiraju eksperimentirati s različitim materijalima i unaprijediti samu tehnologiju dopinga.