Fysikere ved ITMO University har opdaget en ny måde at bruge gennemsigtige materialer påsolcellersamtidig med at de bevarer deres effektivitet.Den nye teknologi er baseret på dopingmetoder, som ændrer materialers egenskaber ved at tilføje urenheder, men uden brug af dyrt specialudstyr.

Resultaterne af denne forskning er blevet offentliggjort i ACSApplied Materials & Interfaces ("Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers").

En af de mest fascinerende udfordringer inden for solenergi er udviklingen af ​​transparente tyndfilms lysfølsomme materialer.Filmen kan påføres oven på almindelige vinduer for at generere energi uden at påvirke bygningens udseende.Men at udvikle solceller, der kombinerer høj effektivitet med god lystransmission, er meget vanskeligt.

Konventionelle tyndfilmssolceller har uigennemsigtige metalbagkontakter, der fanger mere lys.Transparente solceller bruger lystransmitterende bagelektroder.I dette tilfælde går nogle fotoner uundgåeligt tabt, når de passerer igennem, hvilket forringer enhedens ydeevne.Ydermere kan det være meget dyrt at producere en bagelektrode med passende egenskaber,” siger Pavel Voroshilov, forsker ved ITMO University's School of Physics and Engineering.

Problemet med lav effektivitet løses ved at bruge doping.Men at sikre, at urenhederne påføres korrekt på materialet, kræver komplekse metoder og dyrt udstyr.Forskere ved ITMO University har foreslået en billigere teknologi til at skabe "usynlige" solpaneler - en, der bruger ioniske væsker til at dope materialet, hvilket ændrer egenskaberne af de behandlede lag.

”Til vores eksperimenter tog vi en lille molekylebaseret solcelle og satte nanorør til den.Dernæst dopede vi nanorørene ved hjælp af en ionport.Vi behandlede også transportlaget, som er ansvarligt for, at ladningen fra det aktive lag med succes når elektroden.Vi var i stand til at gøre dette uden et vakuumkammer og arbejde under omgivende forhold.Alt, hvad vi skulle gøre, var at droppe noget ionisk væske og påføre lidt spænding for at producere den nødvendige ydeevne.” tilføjede Pavel Voroshilov.

Ved at teste deres teknologi var forskerne i stand til at øge batteriets effektivitet betydeligt.Forskerne mener, at den samme teknologi kan bruges til at forbedre ydeevnen af ​​andre typer solceller.Nu planlægger de at eksperimentere med forskellige materialer og forbedre selve dopingteknologien.