Физиците от университета ITMO откриха нов начин за използване на прозрачни материалислънчеви клеткипри запазване на ефективността им.Новата технология се основава на методи за допинг, които променят свойствата на материалите чрез добавяне на примеси, но без използването на скъпо специализирано оборудване.

Резултатите от това изследване са публикувани в ACSApplied Materials & Interfaces („Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers“).

Едно от най-очарователните предизвикателства в слънчевата енергия е разработването на прозрачни тънкослойни фоточувствителни материали.Фолиото може да се постави върху обикновени прозорци, за да генерира енергия, без това да повлияе на външния вид на сградата.Но разработването на слънчеви клетки, които съчетават висока ефективност с добро пропускане на светлина, е много трудно.

Конвенционалните тънкослойни слънчеви клетки имат непрозрачни метални задни контакти, които улавят повече светлина.Прозрачните слънчеви клетки използват задни електроди, пропускащи светлина.В този случай някои фотони неизбежно се губят при преминаването им, влошавайки производителността на устройството.Освен това производството на заден електрод с подходящи свойства може да бъде много скъпо“, казва Павел Ворошилов, изследовател във Факултета по физика и инженерство на университета ITMO.

Проблемът с ниската ефективност се решава чрез използване на допинг.Но осигуряването на правилното нанасяне на примесите върху материала изисква сложни методи и скъпо оборудване.Изследователи от университета ITMO предложиха по-евтина технология за създаване на „невидими“ слънчеви панели – такива, които използват йонни течности за легиране на материала, което променя свойствата на обработените слоеве.

„За нашите експерименти взехме малка слънчева клетка на базата на молекули и прикрепихме към нея нанотръби.След това легирахме нанотръбите с помощта на йонна врата.Обработихме и транспортния слой, който е отговорен за това зарядът от активния слой да достигне успешно до електрода.Успяхме да направим това без вакуумна камера и работейки при условия на околната среда.Всичко, което трябваше да направим, беше да изпуснем малко йонна течност и да приложим малко напрежение, за да постигнем необходимата производителност.“, добави Павел Ворошилов.

Тествайки технологията си, учените успяха значително да увеличат ефективността на батерията.Изследователите смятат, че същата технология може да се използва за подобряване на работата на други видове слънчеви клетки.Сега те планират да експериментират с различни материали и да подобрят самата допинг технология.