I fisici dell'Università ITMO hanno scoperto un nuovo modo di utilizzare materiali trasparenticelle solaripur mantenendo la loro efficienza.La nuova tecnologia si basa su metodi di drogaggio, che modificano le proprietà dei materiali aggiungendo impurità ma senza l'uso di costose attrezzature specializzate.

I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati in ACSApplied Materials & Interfaces (“OPV di piccole molecole ion-gate: doping interfacciale di collettori di carica e strati di trasporto”).

Una delle sfide più affascinanti nel campo dell’energia solare è lo sviluppo di materiali fotosensibili a film sottile trasparente.La pellicola può essere applicata sopra le normali finestre per generare energia senza alterare l'aspetto dell'edificio.Ma sviluppare celle solari che combinino un’elevata efficienza con una buona trasmissione della luce è molto difficile.

Le celle solari convenzionali a film sottile hanno contatti posteriori in metallo opaco che catturano più luce.Le celle solari trasparenti utilizzano elettrodi posteriori che trasmettono la luce.In questo caso, alcuni fotoni vengono inevitabilmente persi durante il passaggio, degradando le prestazioni del dispositivo.Inoltre, produrre un elettrodo posteriore con proprietà adeguate può essere molto costoso", afferma Pavel Voroshilov, ricercatore presso la Scuola di Fisica e Ingegneria dell'Università ITMO.

Il problema della bassa efficienza viene risolto utilizzando il doping.Ma garantire che le impurità vengano applicate correttamente al materiale richiede metodi complessi e attrezzature costose.I ricercatori dell’Università ITMO hanno proposto una tecnologia più economica per creare pannelli solari “invisibili”, che utilizzano liquidi ionici per drogare il materiale, modificando le proprietà degli strati lavorati.

“Per i nostri esperimenti, abbiamo preso una cella solare a base di piccole molecole e vi abbiamo attaccato dei nanotubi.Successivamente, abbiamo drogato i nanotubi utilizzando un cancello ionico.Abbiamo anche elaborato lo strato di trasporto, che è responsabile della realizzazione. La carica dello strato attivo raggiunge con successo l'elettrodo.Siamo stati in grado di farlo senza una camera a vuoto e lavorando in condizioni ambientali.Tutto quello che dovevamo fare era far cadere un po' di liquido ionico e applicare un po' di tensione per produrre le prestazioni necessarie.” ha aggiunto Pavel Vorosilov.

Testando la loro tecnologia, gli scienziati sono riusciti ad aumentare significativamente l'efficienza della batteria.I ricercatori ritengono che la stessa tecnologia potrebbe essere utilizzata per migliorare le prestazioni di altri tipi di celle solari.Ora intendono sperimentare materiali diversi e migliorare la stessa tecnologia antidoping.