ITMO ülikooli füüsikud on avastanud uue viisi läbipaistvate materjalide kasutamisekspäikesepatareidsäilitades samal ajal nende tõhususe.Uus tehnoloogia põhineb dopingumeetoditel, mis muudavad materjalide omadusi lisandite lisamise teel, kuid ilma kalleid eriseadmeid kasutamata.

Selle uurimistöö tulemused on avaldatud ajakirjas ACSApplied Materials & Interfaces (“Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers”).

Üks põnevamaid väljakutseid päikeseenergia valdkonnas on läbipaistvate õhukese kilega valgustundlike materjalide väljatöötamine.Kilet saab paigaldada tavaliste akende peale, et toota energiat, ilma et see mõjutaks hoone välimust.Kuid päikesepatareide väljatöötamine, mis ühendavad kõrge efektiivsuse hea valguse läbilaskvusega, on väga keeruline.

Tavalistel õhukese kilega päikesepatareidel on läbipaistmatud metallist tagakontaktid, mis võtavad rohkem valgust.Läbipaistvad päikesepatareid kasutavad valgust läbilaskvaid tagaelektroode.Sel juhul lähevad mõned footonid läbides paratamatult kaotsi, mis halvendab seadme jõudlust.Lisaks võib sobivate omadustega tagaelektroodi tootmine olla väga kulukas,“ ütleb ITMO ülikooli füüsika- ja tehnikakooli teadur Pavel Vorošilov.

Madala efektiivsuse probleem lahendatakse dopingu kasutamisega.Kuid lisandite õige kandmise tagamine materjalile nõuab keerukaid meetodeid ja kalleid seadmeid.ITMO ülikooli teadlased on pakkunud välja odavama tehnoloogia "nähtamatute" päikesepaneelide loomiseks – sellise, mis kasutab materjali dopimiseks ioonseid vedelikke, mis muudavad töödeldud kihtide omadusi.

"Oma katseteks võtsime väikese molekulipõhise päikesepatarei ja kinnitasime selle külge nanotorud.Järgmisena legeerisime nanotorud ioonvärava abil.Töötlesime ka transpordikihti, mis vastutab valmistamise eest. Aktiivkihi laeng jõuab edukalt elektroodini.Saime seda teha ilma vaakumkambrita ja töötades välistingimustes.Pidi vaid tilgutama ioonset vedelikku ja rakendama veidi pinget, et tagada vajalik jõudlus.” lisas Pavel Vorošilov.

Oma tehnoloogiat katsetades suutsid teadlased aku tõhusust märkimisväärselt tõsta.Teadlased usuvad, et sama tehnoloogiat saab kasutada ka muud tüüpi päikesepatareide jõudluse parandamiseks.Nüüd plaanivad nad katsetada erinevate materjalidega ja täiustada dopingutehnoloogiat ennast.