Físicos da Universidade ITMO descubriron unha nova forma de empregar materiais transparentes encélulas solaresmantendo a súa eficiencia. A nova tecnoloxía baséase en métodos de dopaxe, que modifican as propiedades dos materiais engadindo impurezas pero sen o uso de equipos especializados e caros.

Os resultados desta investigación publicáronse en ACSApplied Materials & Interfaces (“OPV de pequenas moléculas controladas por ións: dopaxe interfacial de colectores de carga e capas de transporte”).

Un dos retos máis fascinantes da enerxía solar é o desenvolvemento de materiais fotosensibles de película fina transparente. A película pódese aplicar enriba de fiestras normais para xerar enerxía sen afectar o aspecto do edificio. Pero desenvolver células solares que combinen unha alta eficiencia cunha boa transmitancia da luz é moi difícil.

As células solares de película fina convencionais teñen contactos posteriores metálicos opacos que capturan máis luz. As células solares transparentes usan eléctrodos posteriores transmisores de luz. Neste caso, algúns fotóns pérdense inevitablemente ao pasar a través deles, o que degrada o rendemento do dispositivo. Ademais, producir un eléctrodo posterior con propiedades axeitadas pode ser moi caro", afirma Pavel Voroshilov, investigador da Escola de Física e Enxeñaría da Universidade ITMO.

O problema da baixa eficiencia resólvese mediante o uso de dopaxe. Pero garantir que as impurezas se apliquen correctamente ao material require métodos complexos e equipos caros. Investigadores da Universidade ITMO propuxeron unha tecnoloxía máis barata para crear paneis solares "invisibles", que emprega líquidos iónicos para dopar o material, o que cambia as propiedades das capas procesadas.

«Para os nosos experimentos, collemos unha célula solar baseada en pequenas moléculas e unímoslle nanotubos. A continuación, dopamos os nanotubos mediante unha porta de ións. Tamén procesamos a capa de transporte, que é a responsable de que a carga da capa activa chegue con éxito ao eléctrodo. Puidemos facelo sen unha cámara de baleiro e traballando en condicións ambientais. Todo o que tivemos que facer foi deixar caer un pouco de líquido iónico e aplicar un pouco de voltaxe para producir o rendemento necesario», engadiu Pavel Voroshilov.

Ao probar a súa tecnoloxía, os científicos conseguiron aumentar significativamente a eficiencia da batería. Os investigadores cren que a mesma tecnoloxía podería empregarse para mellorar o rendemento doutros tipos de células solares. Agora planean experimentar con diferentes materiais e mellorar a propia tecnoloxía de dopaxe.