Físicos da Universidade ITMO descobriram uma nova maneira de usar materiais transparentes emcélulas solaresmantendo sua eficiência.A nova tecnologia baseia-se em métodos de dopagem, que alteram as propriedades dos materiais através da adição de impurezas, mas sem a utilização de equipamentos especializados caros.

Os resultados desta pesquisa foram publicados em ACSApplied Materials & Interfaces (“OPVs de moléculas pequenas controladas por íons: dopagem interfacial de coletores de carga e camadas de transporte”).

Um dos desafios mais fascinantes da energia solar é o desenvolvimento de materiais fotossensíveis transparentes de película fina.A película pode ser aplicada em cima de janelas comuns para gerar energia sem afetar a aparência do edifício.Mas desenvolver células solares que combinem alta eficiência com boa transmitância de luz é muito difícil.

As células solares convencionais de película fina possuem contatos traseiros de metal opaco que capturam mais luz.Células solares transparentes usam eletrodos traseiros transmissores de luz.Neste caso, alguns fótons são inevitavelmente perdidos à medida que passam, degradando o desempenho do dispositivo.Além disso, produzir um eletrodo traseiro com propriedades apropriadas pode ser muito caro”, diz Pavel Voroshilov, pesquisador da Escola de Física e Engenharia da Universidade ITMO.

O problema da baixa eficiência é resolvido com o uso de doping.Mas garantir que as impurezas sejam aplicadas corretamente ao material requer métodos complexos e equipamentos caros.Pesquisadores da Universidade ITMO propuseram uma tecnologia mais barata para criar painéis solares “invisíveis” – uma tecnologia que utiliza líquidos iônicos para dopar o material, o que altera as propriedades das camadas processadas.

“Para nossos experimentos, pegamos uma pequena célula solar baseada em moléculas e conectamos nanotubos a ela.Em seguida, dopamos os nanotubos usando uma porta de íons.Também processamos a camada de transporte, responsável por fazer com que a carga da camada ativa chegue ao eletrodo com sucesso.Conseguimos fazer isso sem câmara de vácuo e trabalhando em condições ambientais.Tudo o que tivemos que fazer foi colocar um pouco de líquido iônico e aplicar um pouco de voltagem para produzir o desempenho necessário.”acrescentou Pavel Voroshilov.

Ao testar a sua tecnologia, os cientistas conseguiram aumentar significativamente a eficiência da bateria.Os pesquisadores acreditam que a mesma tecnologia poderia ser usada para melhorar o desempenho de outros tipos de células solares.Agora eles planejam experimentar diferentes materiais e melhorar a própria tecnologia de doping.