ITMO Üniversitesi'ndeki fizikçiler şeffaf malzemeleri kullanmanın yeni bir yolunu keşfettilerGüneş hücreleriverimliliklerini korurken.Yeni teknoloji, pahalı özel ekipman kullanmadan, safsızlıklar ekleyerek malzemelerin özelliklerini değiştiren doping yöntemlerine dayanıyor.

Bu araştırmanın sonuçları ACSApplied Materials & Interfaces (“İyon kapılı küçük molekül OPV'ler: Yük toplayıcıların ve taşıma katmanlarının arayüzey katkılaması”) yayınlandı.

Güneş enerjisindeki en büyüleyici zorluklardan biri şeffaf, ince film ışığa duyarlı malzemelerin geliştirilmesidir.Film, binanın görünümünü etkilemeden enerji üretmek için sıradan pencerelerin üzerine uygulanabilir.Ancak yüksek verimliliği iyi ışık geçirgenliğiyle birleştiren güneş pilleri geliştirmek çok zordur.

Geleneksel ince film güneş pilleri, daha fazla ışık yakalayan opak metal arka kontaklara sahiptir.Şeffaf güneş pilleri, ışık ileten arka elektrotları kullanır.Bu durumda, bazı fotonlar geçerken kaçınılmaz olarak kaybolur ve cihazın performansı düşer.Ayrıca uygun özelliklere sahip bir arka elektrot üretmek çok pahalı olabilir” diyor ITMO Üniversitesi Fizik ve Mühendislik Fakültesi'nden araştırmacı Pavel Voroshilov.

Düşük verimlilik sorunu doping kullanılarak çözülür.Ancak yabancı maddelerin malzemeye doğru şekilde uygulanmasını sağlamak, karmaşık yöntemler ve pahalı ekipmanlar gerektirir.ITMO Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, "görünmez" güneş panelleri oluşturmak için daha ucuz bir teknoloji önerdiler; bu teknoloji, malzemeyi katkılamak için iyonik sıvılar kullanan ve işlenmiş katmanların özelliklerini değiştiren bir teknoloji.

"Deneylerimiz için küçük molekül bazlı bir güneş pili aldık ve ona nanotüpler bağladık.Daha sonra nanotüpleri bir iyon kapısı kullanarak katkıladık.Aktif katmandan gelen yükün elektroda başarılı bir şekilde ulaşmasından sorumlu olan taşıma katmanını da işledik.Bunu vakum odası olmadan ve ortam koşullarında çalışarak yapabildik.Tek yapmamız gereken, gerekli performansı elde etmek için biraz iyonik sıvı damlatmak ve biraz voltaj uygulamaktı.”diye ekledi Pavel Voroshilov.

Teknolojilerini test eden bilim insanları, pilin verimliliğini önemli ölçüde artırmayı başardılar.Araştırmacılar aynı teknolojinin diğer güneş pili türlerinin performansını artırmak için de kullanılabileceğine inanıyor.Şimdi farklı malzemelerle denemeler yapmayı ve doping teknolojisini geliştirmeyi planlıyorlar.