ITMO universitātes fiziķi ir atklājuši jaunu veidu, kā izmantot caurspīdīgus materiālussaules baterijasvienlaikus saglabājot to efektivitāti.Jaunās tehnoloģijas pamatā ir dopinga metodes, kas maina materiālu īpašības, pievienojot piemaisījumus, bet neizmantojot dārgu specializētu aprīkojumu.

Šī pētījuma rezultāti ir publicēti ACSApplied Materials & Interfaces (“Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers”).

Viens no aizraujošākajiem izaicinājumiem saules enerģijā ir caurspīdīgu plānslāņa gaismjutīgu materiālu izstrāde.Plēvi var uzklāt uz parastajiem logiem, lai radītu enerģiju, neietekmējot ēkas izskatu.Taču ir ļoti grūti izstrādāt saules baterijas, kas apvieno augstu efektivitāti ar labu gaismas caurlaidību.

Parastajām plānslāņa saules baterijām ir necaurredzami metāla aizmugurējie kontakti, kas uztver vairāk gaismas.Caurspīdīgās saules baterijas izmanto gaismu caurlaidīgus aizmugurējos elektrodus.Šajā gadījumā daži fotoni neizbēgami tiek zaudēti, ejot cauri, pasliktinot ierīces veiktspēju.Turklāt aizmugures elektroda ar atbilstošām īpašībām izgatavošana var būt ļoti dārga,” saka Pāvels Vorošilovs, ITMO Universitātes Fizikas un inženierzinātņu skolas pētnieks.

Zemas efektivitātes problēma tiek atrisināta, izmantojot dopingu.Bet, lai nodrošinātu, ka piemaisījumi tiek pareizi uzklāti uz materiāla, ir vajadzīgas sarežģītas metodes un dārgs aprīkojums.ITMO universitātes pētnieki ir ierosinājuši lētāku tehnoloģiju, lai izveidotu "neredzamos" saules paneļus - tādu, kas izmanto jonu šķidrumus, lai dopētu materiālu, kas maina apstrādāto slāņu īpašības.

"Mūsu eksperimentiem mēs paņēmām nelielu molekulu bāzes saules bateriju un pievienojām tai nanocaurules.Pēc tam mēs leģējām nanocaurules, izmantojot jonu vārtus.Mēs apstrādājām arī transporta slāni, kas ir atbildīgs par to, lai lādiņš no aktīvā slāņa veiksmīgi nonāk līdz elektrodam.Mēs to varējām izdarīt bez vakuuma kameras un strādājot apkārtējās vides apstākļos.Viss, kas mums bija jādara, bija nomest kādu jonu šķidrumu un pielikt nelielu spriegumu, lai nodrošinātu nepieciešamo veiktspēju.” piebilda Pāvels Vorošilovs.

Pārbaudot savu tehnoloģiju, zinātnieki spēja ievērojami palielināt akumulatora efektivitāti.Pētnieki uzskata, ka to pašu tehnoloģiju varētu izmantot, lai uzlabotu citu veidu saules bateriju veiktspēju.Tagad viņi plāno eksperimentēt ar dažādiem materiāliem un uzlabot pašu dopinga tehnoloģiju.