Các nhà vật lý tại Đại học ITMO đã phát hiện ra một phương pháp mới để sử dụng vật liệu trong suốt trongpin mặt trờitrong khi vẫn duy trì hiệu quả của chúng.Công nghệ mới dựa trên phương pháp pha tạp, làm thay đổi tính chất của vật liệu bằng cách thêm tạp chất nhưng không sử dụng thiết bị chuyên dụng đắt tiền.

Kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí ACSApplied Materials & Interfaces (“OPV phân tử nhỏ cổng ion: Sự pha tạp bề mặt của các bộ thu điện tích và các lớp vận chuyển”).

Một trong những thách thức hấp dẫn nhất trong lĩnh vực năng lượng mặt trời là phát triển vật liệu cảm quang màng mỏng trong suốt.Phim có thể được dán lên trên các cửa sổ thông thường để tạo ra năng lượng mà không ảnh hưởng đến diện mạo của tòa nhà.Nhưng việc phát triển pin mặt trời kết hợp hiệu quả cao với khả năng truyền ánh sáng tốt là rất khó.

Pin mặt trời màng mỏng thông thường có các điểm tiếp xúc phía sau bằng kim loại mờ để thu được nhiều ánh sáng hơn.Pin mặt trời trong suốt sử dụng các điện cực truyền ánh sáng trở lại.Trong trường hợp này, một số photon chắc chắn bị mất đi khi chúng đi qua, làm giảm hiệu suất của thiết bị.Hơn nữa, việc sản xuất một điện cực phía sau với các đặc tính thích hợp có thể rất tốn kém”, Pavel Voroshilov, nhà nghiên cứu tại Trường Vật lý và Kỹ thuật thuộc Đại học ITMO, cho biết.

Vấn đề hiệu quả thấp được giải quyết bằng cách sử dụng doping.Nhưng việc đảm bảo tạp chất được đưa vào vật liệu một cách chính xác đòi hỏi các phương pháp phức tạp và thiết bị đắt tiền.Các nhà nghiên cứu tại Đại học ITMO đã đề xuất một công nghệ rẻ hơn để tạo ra các tấm pin mặt trời “vô hình” – một công nghệ sử dụng chất lỏng ion để pha tạp vật liệu, làm thay đổi tính chất của các lớp được xử lý.

”Đối với các thí nghiệm của mình, chúng tôi đã lấy một pin mặt trời dựa trên phân tử nhỏ và gắn các ống nano vào nó.Tiếp theo, chúng tôi pha tạp các ống nano bằng cổng ion.Chúng tôi cũng đã xử lý lớp vận chuyển, lớp này chịu trách nhiệm tạo ra điện tích từ lớp hoạt động đến điện cực thành công.Chúng tôi có thể làm điều này mà không cần buồng chân không và làm việc trong điều kiện môi trường xung quanh.Tất cả những gì chúng tôi phải làm là nhỏ một ít chất lỏng ion và đặt một chút điện áp để tạo ra hiệu suất cần thiết.” Pavel Voroshilov nói thêm.

Khi thử nghiệm công nghệ của mình, các nhà khoa học đã có thể tăng đáng kể hiệu suất của pin.Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ tương tự có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất của các loại pin mặt trời khác.Bây giờ họ có kế hoạch thử nghiệm các vật liệu khác nhau và cải tiến công nghệ doping.