ITMO უნივერსიტეტის ფიზიკოსებმა გამჭვირვალე მასალების გამოყენების ახალი გზა აღმოაჩინეს.მზის უჯრედებიმათი ეფექტურობის შენარჩუნებით. ახალი ტექნოლოგია დაფუძნებულია დოპინგის მეთოდებზე, რომლებიც ცვლის მასალების თვისებებს მინარევების დამატებით, მაგრამ ძვირადღირებული სპეციალიზებული აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე.

ამ კვლევის შედეგები გამოქვეყნდა ACSApplied Materials & Interfaces-ში („იონ-კარით მართული მცირე მოლეკულური ოპვ-ები: მუხტის კოლექტორებისა და ტრანსპორტის ფენების ინტერფეისული დოპინგი“).

მზის ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო გამოწვევა გამჭვირვალე თხელი ფენის ფოტომგრძნობიარე მასალების შემუშავებაა. ფენის დატანა შესაძლებელია ჩვეულებრივ ფანჯრებზე ენერგიის გენერირებისთვის შენობის იერსახის შეცვლის გარეშე. თუმცა, ძალიან რთულია ისეთი მზის უჯრედების შემუშავება, რომლებიც მაღალ ეფექტურობას კარგ სინათლის გამტარობასთან აერთიანებს.

„ჩვეულებრივ თხელაფენიან მზის უჯრედებს აქვთ გაუმჭვირვალე მეტალის უკანა კონტაქტები, რომლებიც მეტ სინათლეს იჭერენ. გამჭვირვალე მზის უჯრედები იყენებენ სინათლის გამტარ უკანა ელექტროდებს. ამ შემთხვევაში, ზოგიერთი ფოტონი გარდაუვლად იკარგება გავლისას, რაც აუარესებს 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 დოპინგის გამოყენებით წყდება. თუმცა, მასალაზე მინარევების სწორად დატანის უზრუნველყოფა რთულ მეთოდებსა და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას მოითხოვს. ITMO უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შემოგვთავაზეს უფრო იაფი ტექნოლოგია „უხილავი“ მზის პანელების შესაქმნელად - ისეთი, რომელიც მასალის დოპირებისთვის იონურ სითხეებს იყენებს, რაც დამუშავებული ფენების თვისებებს ცვლის.

„ჩვენი ექსპერიმენტებისთვის ავიღეთ პატარა მოლეკულაზე დაფუძნებული მზის უჯრედი და მასზე ნანომილები მივამაგრეთ. შემდეგ, ნანომილები იონური კარიბჭის გამოყენებით დოპირებული გვქონდა. ასევე დავამუშავეთ სატრანსპორტო ფენა, რომელიც პასუხისმგებელია აქტიური ფენიდან მუხტის ელექტროდამდე წარმატებით მიღწევაზე. ამის გაკეთება ვაკუუმური კამერის გარეშე და გარემოს პირობებში მუშაობისას შევძელით. საჭირო მუშაობის მისაღწევად მხოლოდ იონური სითხის ჩაშვება და მცირე ძაბვის გამოყენება გვჭირდებოდა“, - დასძინა პაველ ვოროშილოვმა.

ტექნოლოგიის ტესტირებისას მეცნიერებმა შეძლეს ბატარეის ეფექტურობის მნიშვნელოვნად გაზრდა. მკვლევარები თვლიან, რომ იგივე ტექნოლოგიის გამოყენება შესაძლებელია სხვა ტიპის მზის უჯრედების მუშაობის გასაუმჯობესებლად. ახლა ისინი გეგმავენ ექსპერიმენტების ჩატარებას სხვადასხვა მასალებზე და თავად დოპინგის ტექნოლოგიის გაუმჯობესებას.