ITMO უნივერსიტეტის ფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს გამჭვირვალე მასალების გამოყენების ახალი გზამზის უჯრედებიმათი ეფექტურობის შენარჩუნებისას.ახალი ტექნოლოგია ეფუძნება დოპინგ მეთოდებს, რომლებიც ცვლის მასალების თვისებებს მინარევების დამატებით, მაგრამ ძვირადღირებული სპეციალიზებული აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე.

ამ კვლევის შედეგები გამოქვეყნებულია ACSApplied Materials & Interfaces-ში („Ion-gated small molecule OPVs: Interfacial doping of charge collectors and transport layers“).

მზის ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე მომხიბვლელი გამოწვევა არის გამჭვირვალე თხელი ფენით ფოტომგრძნობიარე მასალების შემუშავება.ფილმი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჩვეულებრივი ფანჯრების თავზე, რათა გამოიმუშაოს ენერგია შენობის გარეგნობაზე გავლენის გარეშე.მაგრამ მზის უჯრედების შემუშავება, რომლებიც აერთიანებს მაღალ ეფექტურობას და კარგი სინათლის გამტარიანობას, ძალიან რთულია.

ჩვეულებრივი თხელი ფენით მზის უჯრედებს აქვთ გაუმჭვირვალე ლითონის უკანა კონტაქტები, რომლებიც იჭერენ მეტ შუქს.გამჭვირვალე მზის უჯრედები იყენებენ სინათლის გადამცემ უკანა ელექტროდებს.ამ შემთხვევაში, ზოგიერთი ფოტონი აუცილებლად იკარგება გავლისას, რაც ამცირებს მოწყობილობის მუშაობას.გარდა ამისა, შესაბამისი თვისებების მქონე უკანა ელექტროდის წარმოება შეიძლება ძალიან ძვირი დაჯდეს“, - ამბობს პაველ ვოროშილოვი, ITMO უნივერსიტეტის ფიზიკისა და ინჟინერიის სკოლის მკვლევარი.

დაბალი ეფექტურობის პრობლემა წყდება დოპინგის გამოყენებით.მაგრამ მინარევების სწორად გამოყენების უზრუნველყოფა მასალაზე მოითხოვს რთულ მეთოდებს და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას.ITMO უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შემოგვთავაზეს უფრო იაფი ტექნოლოგია "უხილავი" მზის პანელების შესაქმნელად - რომელიც იყენებს იონურ სითხეებს მასალის დასალევად, რაც ცვლის დამუშავებული ფენების თვისებებს.

”ჩვენი ექსპერიმენტებისთვის, ჩვენ ავიღეთ პატარა მოლეკულაზე დაფუძნებული მზის ელემენტი და დავამაგრეთ მას ნანომილები.შემდეგ, ჩვენ გავასინჯეთ ნანომილები იონის კარიბჭის გამოყენებით.ჩვენ ასევე დავამუშავეთ სატრანსპორტო ფენა, რომელიც პასუხისმგებელია აქტიური ფენიდან მუხტი წარმატებით აღწევს ელექტროდამდე.ჩვენ შევძელით ამის გაკეთება ვაკუუმის კამერის გარეშე და გარემო პირობებში მუშაობისას.ყველაფერი რაც უნდა გაგვეკეთებინა იყო იონური სითხის ჩამოგდება და მცირე ძაბვის მიყენება საჭირო შესრულებისთვის.“- დასძინა პაველ ვოროშილოვმა.

მათი ტექნოლოგიის ტესტირებისას მეცნიერებმა შეძლეს მნიშვნელოვნად გაზარდონ ბატარეის ეფექტურობა.მკვლევარები თვლიან, რომ იგივე ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ტიპის მზის უჯრედების მუშაობის გასაუმჯობესებლად.ახლა ისინი გეგმავენ ექსპერიმენტების ჩატარებას სხვადასხვა მასალებზე და თავად დოპინგის ტექნოლოგიის გაუმჯობესებაზე.