Az ITMO Egyetem fizikusai új módot fedeztek fel az átlátszó anyagok felhasználásáranapelemekhatékonyságuk megőrzése mellett.Az új technológia olyan adalékolási eljárásokon alapul, amelyek szennyeződések hozzáadásával változtatják meg az anyagok tulajdonságait, de drága speciális berendezések használata nélkül.

A kutatás eredményeit az ACSApplied Materials & Interfaces ("Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers") publikálták.

A napenergia területén az egyik legérdekesebb kihívás az átlátszó vékonyrétegű fényérzékeny anyagok kifejlesztése.A fólia felhelyezhető a közönséges ablakok tetejére, hogy energiát termeljen anélkül, hogy befolyásolná az épület megjelenését.De nagyon nehéz olyan napelemeket fejleszteni, amelyek kombinálják a nagy hatékonyságot a jó fényáteresztő képességgel.

A hagyományos vékonyfilmes napelemek átlátszatlan fém hátsó érintkezőkkel rendelkeznek, amelyek több fényt rögzítenek.Az átlátszó napelemek fényáteresztő hátsó elektródákat használnak.Ebben az esetben néhány foton elkerülhetetlenül elveszik, miközben áthaladnak, ami rontja az eszköz teljesítményét.Ezenkívül a megfelelő tulajdonságokkal rendelkező hátsó elektróda előállítása nagyon költséges lehet” – mondja Pavel Vorosilov, az ITMO Egyetem Fizikai és Mérnöki Karának kutatója.

Az alacsony hatásfok problémáját dopping alkalmazásával oldják meg.De annak biztosítása, hogy a szennyeződéseket helyesen alkalmazzák az anyagra, összetett módszerekre és drága berendezésekre van szükség.Az ITMO Egyetem kutatói olcsóbb technológiát javasoltak „láthatatlan” napelemek létrehozására – olyan technológiát, amely ionos folyadékokat használ az anyag adalékolására, ami megváltoztatja a feldolgozott rétegek tulajdonságait.

„Kísérleteinkhez egy kis molekula alapú napelemet vettünk, és nanocsöveket csatlakoztattunk hozzá.Ezután a nanocsöveket ionkapu segítségével adalékoltuk.Feldolgoztuk a szállítási réteget is, amely a gyártásért felelős. Az aktív réteg töltése sikeresen eléri az elektródát.Ezt vákuumkamra nélkül és környezeti körülmények között tudtuk megtenni.Csak egy kis ionos folyadékot kellett tennünk, és egy kis feszültséget kellett alkalmazni a szükséges teljesítmény eléréséhez.” – tette hozzá Pavel Vorosilov.

Technológiájuk tesztelése során a tudósok jelentősen növelték az akkumulátor hatékonyságát.A kutatók úgy vélik, hogy ugyanez a technológia más típusú napelemek teljesítményének javítására is használható.Most azt tervezik, hogy különféle anyagokkal kísérleteznek, és magát a doppingtechnológiát fejlesztik.