Fyzici z univerzity ITMO objavili nový spôsob využitia priehľadných materiálovsolárne bunkypri zachovaní ich účinnosti.Nová technológia je založená na dopingových metódach, ktoré menia vlastnosti materiálov pridávaním nečistôt, ale bez použitia drahých špecializovaných zariadení.

Výsledky tohto výskumu boli publikované v ACSApplied Materials & Interfaces („Ion-gated small Molecular OPVs: Interfacial doping of charge kolektors and transport layers“).

Jednou z najfascinujúcejších výziev v slnečnej energii je vývoj priehľadných tenkovrstvových fotosenzitívnych materiálov.Fólia môže byť aplikovaná na bežné okná, aby sa vytvorila energia bez ovplyvnenia vzhľadu budovy.Ale vyvinúť solárne články, ktoré kombinujú vysokú účinnosť s dobrou priepustnosťou svetla, je veľmi ťažké.

Bežné tenkovrstvové solárne články majú nepriehľadné kovové zadné kontakty, ktoré zachytávajú viac svetla.Transparentné solárne články využívajú spätné elektródy prepúšťajúce svetlo.V tomto prípade sa niektoré fotóny pri prechode nevyhnutne stratia, čím sa zníži výkon zariadenia.Okrem toho môže byť výroba zadnej elektródy s vhodnými vlastnosťami veľmi nákladná,“ hovorí Pavel Voroshilov, výskumník na ITMO University's School of Physics and Engineering.

Problém nízkej účinnosti sa rieši použitím dopingu.Zabezpečenie správneho aplikovania nečistôt na materiál si však vyžaduje zložité metódy a drahé vybavenie.Výskumníci z ITMO University navrhli lacnejšiu technológiu na vytvorenie „neviditeľných“ solárnych panelov – takých, ktoré využívajú iónové kvapaliny na dopovanie materiálu, čo mení vlastnosti spracovaných vrstiev.

"Pre naše experimenty sme vzali malý solárny článok na báze molekúl a pripojili sme k nemu nanorúrky.Ďalej sme dopovali nanorúrky pomocou iónovej brány.Spracovali sme aj transportnú vrstvu, ktorá je zodpovedná za to, že náboj z aktívnej vrstvy úspešne dosiahne elektródu.Dokázali sme to urobiť bez vákuovej komory a pracovať v okolitých podmienkach.Všetko, čo sme museli urobiť, bolo kvapnúť trochu iónovej kvapaliny a použiť malé napätie, aby sme dosiahli potrebný výkon.“ dodal Pavel Vorošilov.

Pri testovaní svojej technológie vedci dokázali výrazne zvýšiť účinnosť batérie.Výskumníci sa domnievajú, že rovnaká technológia by mohla byť použitá na zlepšenie výkonu iných typov solárnych článkov.Teraz plánujú experimentovať s rôznymi materiálmi a vylepšovať samotnú dopingovú technológiu.