Fysikere ved ITMO University har oppdaget en ny måte å bruke gjennomsiktige materialer påsolcellersamtidig som de opprettholder effektiviteten.Den nye teknologien er basert på dopingmetoder, som endrer materialenes egenskaper ved å tilføre urenheter, men uten bruk av dyrt spesialutstyr.

Resultatene av denne forskningen er publisert i ACSApplied Materials & Interfaces ("Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers").

En av de mest fascinerende utfordringene innen solenergi er utviklingen av transparente tynnfilms lysfølsomme materialer.Filmen kan legges på toppen av vanlige vinduer for å generere energi uten å påvirke bygningens utseende.Men å utvikle solceller som kombinerer høy effektivitet med god lysgjennomgang er svært vanskelig.

Konvensjonelle tynnfilmsolceller har ugjennomsiktige bakkontakter i metall som fanger opp mer lys.Transparente solceller bruker lystransmitterende bakelektroder.I dette tilfellet går noen fotoner uunngåelig tapt når de passerer gjennom, noe som forringer enhetens ytelse.Dessuten kan det være svært kostbart å produsere en bakelektrode med passende egenskaper, sier Pavel Voroshilov, forsker ved ITMO University School of Physics and Engineering.

Problemet med lav effektivitet løses ved å bruke doping.Men å sikre at urenhetene påføres riktig på materialet krever komplekse metoder og dyrt utstyr.Forskere ved ITMO University har foreslått en billigere teknologi for å lage "usynlige" solcellepaneler - en som bruker ioniske væsker for å dope materialet, noe som endrer egenskapene til de behandlede lagene.

«For våre eksperimenter tok vi en liten molekylbasert solcelle og festet nanorør til den.Deretter dopet vi nanorørene ved hjelp av en ioneport.Vi behandlet også transportlaget, som er ansvarlig for at ladningen fra det aktive laget når elektroden.Vi var i stand til å gjøre dette uten et vakuumkammer og å jobbe under omgivelsesforhold.Alt vi måtte gjøre var å slippe litt ionisk væske og legge på litt spenning for å produsere den nødvendige ytelsen.” la Pavel Voroshilov til.

Ved å teste teknologien deres klarte forskerne å øke batteriets effektivitet betydelig.Forskerne mener den samme teknologien kan brukes til å forbedre ytelsen til andre typer solceller.Nå planlegger de å eksperimentere med ulike materialer og forbedre selve dopingteknologien.