Pesquisadores descobrem método acessível para produção de células solares transparentes
p Opv de molécula pequena com barreira iônica:dopagem interfacial do coletor de carga e da camada de transporte. Crédito: Materiais e interfaces aplicados ACS (2021). DOI:10.1021 / acsami.0c17865
p Os físicos da Universidade ITMO descobriram um método acessível que torna possível usar materiais transparentes para células solares, preservando sua eficiência. A nova tecnologia é baseada no método de dopagem - a modificação das propriedades dos materiais por meio da adição de impurezas - mas sem o uso de equipamentos caros para fins especiais. Os resultados desta pesquisa foram publicados em
Materiais e interfaces aplicados ACS . p Um dos desafios mais intrigantes da energia solar é o desenvolvimento de materiais fotoativos de película fina transparente. Esse filme pode ser aplicado em cima de janelas regulares para produzir energia sem afetar a aparência externa de um edifício. Mas é muito difícil desenvolver células solares que combinem alta eficiência com boa transmissão de luz.
p "Células solares de película fina regulares têm um contato posterior de metal não transparente que permite que elas retenham mais luz. As células solares transparentes usam um eletrodo posterior que permeia a luz. Nesse caso, alguns dos fótons são inevitavelmente perdidos ao passar, reduzindo assim o desempenho dos dispositivos. Além do mais, produzir um eletrodo traseiro com as propriedades certas pode ser muito caro, "diz Pavel Voroshilov, pesquisador da Faculdade de Física e Engenharia da ITMO University.
p A questão da baixa eficiência é resolvida com o uso de dopagem. Mas garantir que as impurezas sejam aplicadas corretamente no material requer abordagens complexas e equipamentos caros. Pesquisadores da ITMO University sugeriram uma tecnologia mais barata para a criação de painéis solares "invisíveis" - que dopem materiais usando um líquido iônico que altera as propriedades da camada processada.
p "Para nossos experimentos, pegamos uma célula solar baseada em pequenas moléculas e ligamos nanotubos a ela. Próximo, dopamos nanotubos usando uma porta de íons. Também processamos a camada de transporte, que é responsável por permitir que uma carga da camada ativa atinja com sucesso o eletrodo. Conseguimos fazer isso sem câmaras de vácuo e trabalhando em condições ambientais. Tudo o que tivemos que fazer foi driblar um pouco de líquido iônico e aplicar uma ligeira voltagem para criar as propriedades necessárias, "acrescenta Pavel Voroshilov.
p Ao testar sua tecnologia, os cientistas foram capazes de aumentar significativamente a eficiência da célula. Os pesquisadores acreditam que a mesma técnica poderia ser usada para melhorar o desempenho de outros tipos de células solares. Agora, eles planejam fazer experiências com diferentes materiais e melhorar a própria tecnologia de dopagem.