Fisici aan die ITMO Universiteit het 'n nuwe manier ontdek om deursigtige materiale te gebruik insonselleterwyl hul doeltreffendheid gehandhaaf word. Die nuwe tegnologie is gebaseer op dopingmetodes, wat die eienskappe van materiale verander deur onsuiwerhede by te voeg, maar sonder die gebruik van duur gespesialiseerde toerusting.

Die resultate van hierdie navorsing is gepubliseer in ACSApplied Materials & Interfaces (“Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers”).

Een van die fassinerendste uitdagings in sonenergie is die ontwikkeling van deursigtige dunfilm-fotosensitiewe materiale. Die film kan bo-op gewone vensters aangebring word om energie op te wek sonder om die voorkoms van die gebou te beïnvloed. Maar die ontwikkeling van sonselle wat hoë doeltreffendheid met goeie ligdeurlaatbaarheid kombineer, is baie moeilik.

Konvensionele dunfilm-sonselle het ondeursigtige metaalagterkontakte wat meer lig vasvang. Deursigtige sonselle gebruik lig-deurlaatbare agterelektrodes. In hierdie geval gaan sommige fotone onvermydelik verlore soos hulle deurgaan, wat die toestel se werkverrigting benadeel. Verder kan die vervaardiging van 'n agterelektrode met toepaslike eienskappe baie duur wees,” sê Pavel Voroshilov, 'n navorser aan die ITMO Universiteit se Skool vir Fisika en Ingenieurswese.

Die probleem van lae doeltreffendheid word opgelos deur doping te gebruik. Maar om te verseker dat die onsuiwerhede korrek op die materiaal toegedien word, vereis komplekse metodes en duur toerusting. Navorsers aan die ITMO Universiteit het 'n goedkoper tegnologie voorgestel om "onsigbare" sonpanele te skep – een wat ioniese vloeistowwe gebruik om die materiaal te doteer, wat die eienskappe van die verwerkte lae verander.

"Vir ons eksperimente het ons 'n klein molekule-gebaseerde sonsel geneem en nanobuisies daaraan geheg. Vervolgens het ons die nanobuisies gedoteer met behulp van 'n ioonhek. Ons het ook die transportlaag verwerk, wat verantwoordelik is vir die suksesvolle bereiking van die lading van die aktiewe laag van die elektrode. Ons kon dit doen sonder 'n vakuumkamer en onder omgewingstoestande. Al wat ons moes doen was om 'n bietjie ioniese vloeistof te laat val en 'n bietjie spanning toe te pas om die nodige werkverrigting te lewer," het Pavel Voroshilov bygevoeg.

Deur hul tegnologie te toets, kon die wetenskaplikes die battery se doeltreffendheid aansienlik verhoog. Die navorsers glo dat dieselfde tegnologie gebruik kan word om die werkverrigting van ander tipes sonselle te verbeter. Nou beplan hulle om met verskillende materiale te eksperimenteer en die dopingtegnologie self te verbeter.