Físics de la Universitat ITMO han descobert una nova manera d'utilitzar materials transparents.cèl·lules solarstot mantenint la seva eficiència. La nova tecnologia es basa en mètodes de dopatge, que canvien les propietats dels materials afegint impureses però sense l'ús d'equips especialitzats i cars.

Els resultats d'aquesta recerca s'han publicat a ACSApplied Materials & Interfaces (“OPV de petites molècules controlades per ions: dopatge interfacial de col·lectors de càrrega i capes de transport”).

Un dels reptes més fascinants de l'energia solar és el desenvolupament de materials fotosensibles de pel·lícula fina transparent. La pel·lícula es pot aplicar a sobre de finestres normals per generar energia sense afectar l'aspecte de l'edifici. Però desenvolupar cèl·lules solars que combinin una alta eficiència amb una bona transmitància de la llum és molt difícil.

Les cèl·lules solars de pel·lícula fina convencionals tenen contactes posteriors metàl·lics opacs que capturen més llum. Les cèl·lules solars transparents utilitzen elèctrodes posteriors transmissors de llum. En aquest cas, alguns fotons es perden inevitablement en passar-hi, cosa que degrada el rendiment del dispositiu. A més, produir un elèctrode posterior amb les propietats adequades pot ser molt car", diu Pavel Voroshilov, investigador de l'Escola de Física i Enginyeria de la Universitat ITMO.

El problema de la baixa eficiència es resol mitjançant el dopatge. Però assegurar-se que les impureses s'apliquen correctament al material requereix mètodes complexos i equips cars. Investigadors de la Universitat ITMO han proposat una tecnologia més econòmica per crear panells solars "invisibles", que utilitza líquids iònics per dopar el material, cosa que canvia les propietats de les capes processades.

«Per als nostres experiments, vam agafar una petita cèl·lula solar basada en molècules i hi vam fixar nanotubs. A continuació, vam dopar els nanotubs mitjançant una porta iònica. També vam processar la capa de transport, que és la responsable de fer que la càrrega de la capa activa arribi amb èxit a l'elèctrode. Vam poder fer-ho sense una cambra de buit i treballant en condicions ambientals. Tot el que havíem de fer era deixar caure una mica de líquid iònic i aplicar una mica de voltatge per produir el rendiment necessari», va afegir Pavel Voroshilov.

En provar la seva tecnologia, els científics van poder augmentar significativament l'eficiència de la bateria. Els investigadors creuen que la mateixa tecnologia es podria utilitzar per millorar el rendiment d'altres tipus de cèl·lules solars. Ara planegen experimentar amb diferents materials i millorar la tecnologia de dopatge en si.