ITMO大学的物理学家发现了一种使用透明材料的新方法太阳能电池同时保持他们的效率。这项新技术基于掺杂方法,通过添加杂质来改变材料的性能,但无需使用昂贵的专用设备。
这项研究的结果已发表在 ACSApplied Materials & Interfaces(“离子门控小分子 OPV:电荷收集器和传输层的界面掺杂”)上。
太阳能领域最令人着迷的挑战之一是透明薄膜感光材料的开发。该薄膜可以应用在普通窗户顶部来产生能量,而不影响建筑物的外观。但开发兼具高效率和良好透光率的太阳能电池非常困难。
传统的薄膜太阳能电池具有不透明的金属背触点,可以捕获更多的光。透明太阳能电池使用透光背面电极。在这种情况下,一些光子在穿过时不可避免地会丢失,从而降低设备的性能。此外,生产具有适当性能的背面电极可能非常昂贵,”ITMO 大学物理与工程学院研究员 Pavel Voroshilov 说道。
通过使用掺杂解决了效率低的问题。但确保将杂质正确地施加到材料上需要复杂的方法和昂贵的设备。ITMO大学的研究人员提出了一种更便宜的技术来制造“隐形”太阳能电池板,即使用离子液体来掺杂材料,从而改变加工层的特性。
“在我们的实验中,我们采用了基于小分子的太阳能电池,并将纳米管附着在其上。接下来,我们使用离子门掺杂纳米管。我们还处理了传输层,它负责使来自活性层的电荷成功到达电极。我们能够在没有真空室并在环境条件下工作的情况下做到这一点。我们所要做的就是滴一些离子液体并施加一点电压来产生必要的性能。”帕维尔·伏罗希洛夫补充道。
在测试他们的技术时,科学家们能够显着提高电池的效率。研究人员相信,同样的技术可以用来提高其他类型太阳能电池的性能。现在他们计划尝试不同的材料并改进掺杂技术本身。
发布时间:2023年10月31日