ITMO-yliopiston fyysikot ovat löytäneet uuden tavan käyttää läpinäkyviä materiaalejaaurinkokennotsäilyttäen samalla tehokkuutensa.Uusi teknologia perustuu dopingmenetelmiin, jotka muuttavat materiaalien ominaisuuksia lisäämällä epäpuhtauksia, mutta ilman kalliita erikoislaitteita.

Tämän tutkimuksen tulokset on julkaistu julkaisussa ACSApplied Materials & Interfaces ("Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers").

Yksi aurinkoenergian kiehtovimmista haasteista on läpinäkyvien ohutkalvoisten valoherkkien materiaalien kehittäminen.Kalvo voidaan levittää tavallisten ikkunoiden päälle energian tuottamiseksi vaikuttamatta rakennuksen ulkonäköön.Mutta aurinkokennojen kehittäminen, joissa yhdistyy korkea hyötysuhde ja hyvä valonläpäisy, on erittäin vaikeaa.

Perinteisissä ohutkalvokennoissa on läpinäkymättömät metalliset takakoskettimet, jotka sitovat enemmän valoa.Läpinäkyvissä aurinkokennoissa käytetään valoa läpäiseviä takaelektrodeja.Tässä tapauksessa jotkut fotonit menetetään väistämättä niiden kulkeessa läpi, mikä heikentää laitteen suorituskykyä.Lisäksi sopivien ominaisuuksien omaavan takaelektrodin valmistaminen voi olla erittäin kallista”, sanoo ITMO-yliopiston fysiikan ja tekniikan korkeakoulun tutkija Pavel Voroshilov.

Alhaisen hyötysuhteen ongelma ratkaistaan ​​dopingilla.Mutta sen varmistaminen, että epäpuhtaudet levitetään oikein materiaaliin, vaatii monimutkaisia ​​menetelmiä ja kalliita laitteita.ITMO-yliopiston tutkijat ovat ehdottaneet halvempaa teknologiaa "näkymättömien" aurinkopaneelien luomiseen – sellaista, joka käyttää ionisia nesteitä materiaalin seostukseen, mikä muuttaa käsiteltyjen kerrosten ominaisuuksia.

”Otimme kokeita varten pienimolekyylisen aurinkokennon ja kiinnitimme siihen nanoputkia.Seuraavaksi seostimme nanoputket ioniportilla.Käsittelimme myös kuljetuskerroksen, joka vastaa tekemisestä. Aktiivikerroksen varaus saavuttaa onnistuneesti elektrodin.Pystyimme tekemään tämän ilman tyhjiökammiota ja työskentelemällä ympäristöolosuhteissa.Meidän piti vain pudottaa ionista nestettä ja syöttää vähän jännitettä tarvittavan suorituskyvyn aikaansaamiseksi." lisäsi Pavel Voroshilov.

Testaamalla teknologiaansa tutkijat pystyivät merkittävästi lisäämään akun tehokkuutta.Tutkijat uskovat, että samaa tekniikkaa voitaisiin käyttää muun tyyppisten aurinkokennojen suorituskyvyn parantamiseen.Nyt he aikovat kokeilla erilaisia ​​materiaaleja ja kehittää itse dopingtekniikkaa.