Fizicienii de la Universitatea ITMO au descoperit o nouă modalitate de a folosi materiale transparentecelule solaremenţinându-le în acelaşi timp eficienţa.Noua tehnologie se bazează pe metode de dopaj, care modifică proprietățile materialelor prin adăugarea de impurități, dar fără utilizarea unor echipamente specializate costisitoare.

Rezultatele acestei cercetări au fost publicate în ACSApplied Materials & Interfaces („OPV-uri cu molecule mici în funcție de ioni: dopajul interfacial al colectoarelor de sarcină și al straturilor de transport”).

Una dintre cele mai fascinante provocări ale energiei solare este dezvoltarea materialelor fotosensibile transparente cu peliculă subțire.Filmul poate fi aplicat deasupra ferestrelor obișnuite pentru a genera energie fără a afecta aspectul clădirii.Dar dezvoltarea celulelor solare care combină eficiența ridicată cu o transmisie bună a luminii este foarte dificilă.

Celulele solare convenționale cu peliculă subțire au contacte din spate metalice opace care captează mai multă lumină.Celulele solare transparente folosesc electrozi din spate care transmit lumina.În acest caz, unii fotoni se pierd inevitabil pe măsură ce trec, degradând performanța dispozitivului.În plus, producerea unui electrod din spate cu proprietăți adecvate poate fi foarte costisitoare”, spune Pavel Voroshilov, cercetător la Școala de Fizică și Inginerie a Universității ITMO.

Problema eficienței scăzute este rezolvată prin utilizarea dopajului.Dar asigurarea că impuritățile sunt aplicate corect materialului necesită metode complexe și echipamente costisitoare.Cercetătorii de la Universitatea ITMO au propus o tehnologie mai ieftină pentru a crea panouri solare „invizibile” – una care utilizează lichide ionice pentru a dopa materialul, ceea ce modifică proprietățile straturilor procesate.

„Pentru experimentele noastre, am luat o celulă solară mică pe bază de molecule și i-am atașat nanotuburi.Apoi, am dopat nanotuburile folosind o poartă ionică.De asemenea, am procesat stratul de transport, care este responsabil pentru realizarea încărcării din stratul activ să ajungă cu succes la electrod.Am reușit să facem acest lucru fără o cameră de vid și să lucrăm în condiții ambientale.Tot ce trebuia să facem a fost să aruncăm niște lichid ionic și să aplicăm puțină tensiune pentru a produce performanța necesară.” a adăugat Pavel Voroshilov.

Testându-și tehnologia, oamenii de știință au reușit să mărească semnificativ eficiența bateriei.Cercetătorii cred că aceeași tehnologie ar putea fi folosită pentru a îmbunătăți performanța altor tipuri de celule solare.Acum plănuiesc să experimenteze cu diferite materiale și să îmbunătățească tehnologia de dopaj în sine.