Fysiker från ITMO University har upptäckt en tillgänglig metod som gör det möjligt att använda transparenta material för solceller samtidigt som deras effektivitet bevaras. Den nya tekniken är baserad på dopningsmetoden-modifiering av materialegenskaper genom tillsats av föroreningar-men utan användning av dyr speciell utrustning. Resultaten av denna forskning har publicerats i ACS -tillämpade material och gränssnitt .

En av de mest spännande utmaningarna inom solenergi är utvecklingen av transparenta tunnfilms fotoaktiva material. Sådan film kan appliceras ovanpå vanliga fönster för att producera energi utan att påverka byggnadens yttre utseende. Men det är ganska svårt att utveckla solceller som kombinerar hög effektivitet med bra ljustransmittans.

"Vanliga tunnfilms solceller har en otransparent metallkontakt som gör att de kan fånga mer ljus. Transparenta solceller använder en ljusgenomsläpplig bakelektrod. I så fall, några av fotonerna går oundvikligen förlorade när de passerar genom, vilket minskar enheternas prestanda. Förutom, att producera en bakelektrod med rätt egenskaper kan vara ganska dyrt, "säger Pavel Voroshilov, en forskare vid ITMO -universitetets fakultet för fysik och teknik.

Frågan om låg effektivitet löses med användning av dopning. Men för att säkerställa att föroreningarna appliceras korrekt på materialet krävs komplexa metoder och dyr utrustning. Forskare vid ITMO University har föreslagit en billigare teknik för att skapa "osynliga" solpaneler - en som doppar material med hjälp av en jonisk vätska som ändrar egenskaperna hos det bearbetade skiktet.

"För våra experiment, vi tog en solcell baserad på små molekyler och fäst nanorör till den. Nästa, vi dopade nanorör med en jonport. Vi bearbetade också transportlagret, som är ansvarig för att en laddning från det aktiva lagret lyckas nå elektroden. Vi kunde göra detta utan vakuumkammare och arbeta under omgivande förhållanden. Allt vi behövde göra var att droppa lite jonisk vätska och applicera en liten spänning för att skapa de nödvändiga egenskaperna, "tillägger Pavel Voroshilov.

När de testar sin teknik, forskarna kunde öka cellens effektivitet avsevärt. Forskarna tror att samma teknik kan användas för att förbättra prestanda för andra typer av solceller. Nu, de planerar att experimentera med olika material och förbättra själva dopningstekniken.