Fyzici z ITMO University objevili nový způsob, jak používat průhledné materiálysolární článkypři zachování jejich účinnosti.Nová technologie je založena na dopingových metodách, které mění vlastnosti materiálů přidáním nečistot, ale bez použití drahého specializovaného zařízení.

Výsledky tohoto výzkumu byly publikovány v ACSApplied Materials & Interfaces („Ion-gated small Molecular OPVs: Interfacial doping of charge kolektors and transport layers“).

Jednou z nejvíce fascinujících výzev ve sluneční energii je vývoj průhledných tenkovrstvých fotocitlivých materiálů.Fólii lze nanášet na běžná okna a generovat energii bez ovlivnění vzhledu budovy.Vyvinout solární články, které kombinují vysokou účinnost s dobrou propustností světla, je ale velmi obtížné.

Běžné tenkovrstvé solární články mají neprůhledné kovové zadní kontakty, které zachycují více světla.Transparentní solární články využívají zpětné elektrody propouštějící světlo.V tomto případě se některé fotony při průchodu nevyhnutelně ztratí, čímž se sníží výkon zařízení.Kromě toho může být výroba zadní elektrody s odpovídajícími vlastnostmi velmi nákladná,“ říká Pavel Voroshilov, výzkumník na ITMO University's School of Physics and Engineering.

Problém nízké účinnosti je vyřešen použitím dopingu.Ale zajištění správné aplikace nečistot na materiál vyžaduje složité metody a drahé vybavení.Vědci z ITMO University navrhli levnější technologii k vytvoření „neviditelných“ solárních panelů – takové, které využívá iontové kapaliny k dopování materiálu, což mění vlastnosti zpracovávaných vrstev.

„Pro naše experimenty jsme vzali malý solární článek na bázi molekul a připojili jsme k němu nanotrubice.Dále jsme dopovali nanotrubice pomocí iontové brány.Zpracovali jsme také transportní vrstvu, která je zodpovědná za to, že náboj z aktivní vrstvy úspěšně dosáhne elektrody.Byli jsme schopni to udělat bez vakuové komory a pracovat v okolních podmínkách.Jediné, co jsme museli udělat, bylo kápnout trochu iontové kapaliny a použít malé napětí, abychom vytvořili potřebný výkon.“ dodal Pavel Vorošilov.

Při testování jejich technologie se vědcům podařilo výrazně zvýšit účinnost baterie.Vědci se domnívají, že stejná technologie by mohla být použita ke zlepšení výkonu jiných typů solárních článků.Nyní plánují experimentovat s různými materiály a vylepšovat samotnou dopingovou technologii.