นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย ITMO ได้ค้นพบวิธีใหม่ในการใช้วัสดุโปร่งใสพลังงานแสงอาทิตย์ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพเอาไว้เทคโนโลยีใหม่นี้ใช้วิธีเติมซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุโดยการเติมสิ่งเจือปนโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษที่มีราคาแพง

ผลการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน ACSApplied Materials & Interfaces (“Ion-gated Small OPVs: Interfacial Doping of Charge Collectors and Transport Layers”)

หนึ่งในความท้าทายที่น่าสนใจที่สุดในพลังงานแสงอาทิตย์คือการพัฒนาวัสดุไวแสงแบบฟิล์มบางโปร่งใสสามารถติดฟิล์มบนหน้าต่างธรรมดาเพื่อสร้างพลังงานได้โดยไม่กระทบต่อรูปลักษณ์ของอาคารแต่การพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่รวมประสิทธิภาพสูงเข้ากับการส่งผ่านแสงที่ดีนั้นเป็นเรื่องยากมาก

เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางทั่วไปมีหน้าสัมผัสด้านหลังเป็นโลหะทึบแสงซึ่งจับแสงได้มากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใสใช้อิเล็กโทรดด้านหลังที่ส่งแสงในกรณีนี้ โฟตอนบางส่วนจะสูญเสียไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อผ่านไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลงนอกจากนี้ การผลิตอิเล็กโทรดด้านหลังที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมอาจมีราคาแพงมาก” Pavel Voroshilov นักวิจัยจาก School of Physics and Engineering ของ ITMO University กล่าว

ปัญหาประสิทธิภาพต่ำแก้ไขได้โดยใช้สารต้องห้ามแต่การตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการใช้สิ่งเจือปนกับวัสดุอย่างถูกต้องนั้นต้องใช้วิธีการที่ซับซ้อนและอุปกรณ์ราคาแพงนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย ITMO ได้เสนอเทคโนโลยีที่ราคาถูกกว่าเพื่อสร้างแผงโซลาร์เซลล์ที่ "มองไม่เห็น" ซึ่งเป็นแผงที่ใช้ของเหลวไอออนิกในการเจือวัสดุ ซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติของชั้นที่ผ่านการประมวลผล

”สำหรับการทดลองของเรา เราได้นำเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีโมเลกุลขนาดเล็กมาติดเข้ากับท่อนาโนต่อไป เราเจือท่อนาโนโดยใช้ประตูไอออนนอกจากนี้เรายังประมวลผลชั้นการขนส่งซึ่งมีหน้าที่ในการทำให้ประจุจากชั้นที่ใช้งานไปถึงอิเล็กโทรดได้สำเร็จเราสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ห้องสุญญากาศและทำงานภายใต้สภาวะแวดล้อมสิ่งที่เราต้องทำคือหยดของเหลวไอออนิกลงไป และใช้แรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเพื่อสร้างประสิทธิภาพที่จำเป็น" พาเวล โวโรชิลอฟ กล่าวเสริม

ในการทดสอบเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ได้อย่างมีนัยสำคัญนักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้ปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทอื่นๆ ได้ตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะทดลองกับวัสดุที่แตกต่างกันและปรับปรุงเทคโนโลยีการเติมด้วยตัวมันเอง