ITMO университетінің физиктері мөлдір материалдарды қолданудың жаңа әдісін таптыкүн батареяларытиімділігін сақтай отырып. Жаңа технология қымбат мамандандырылған жабдықты пайдаланбай, қоспаларды қосу арқылы материалдардың қасиеттерін өзгертетін легирлеу әдістеріне негізделген.

Бұл зерттеудің нәтижелері ACSApplied Materials & Interfaces («Ионмен жабылған шағын молекулалы OPV: заряд жинағыштар мен тасымалдау қабаттарының интерфейстік қоспасы») журналында жарияланды.

Күн энергиясындағы ең қызықты мәселелердің бірі - мөлдір жұқа пленкалы фотосезімтал материалдарды әзірлеу. Пленканы ғимараттың сыртқы түріне әсер етпестен энергия өндіру үшін кәдімгі терезелердің үстіне жағуға болады. Бірақ жоғары тиімділікті жақсы жарық өткізгіштікпен үйлестіретін күн батареяларын әзірлеу өте қиын.

Дәстүрлі жұқа қабықшалы күн батареяларында көбірек жарық түсіретін мөлдір емес металл артқы контактілер бар. Мөлдір күн батареялары жарық өткізетін артқы электродтарды пайдаланады. Бұл жағдайда кейбір фотондар өткен кезде сөзсіз жоғалады, бұл құрылғының жұмысын нашарлатады. Сонымен қатар, тиісті қасиеттері бар артқы электродты жасау өте қымбатқа түсуі мүмкін», - дейді ITMO университетінің Физика және инженерия мектебінің зерттеушісі Павел Ворошилов.

Төмен тиімділік мәселесі легирлеуді қолдану арқылы шешіледі. Бірақ қоспалардың материалға дұрыс жағылуын қамтамасыз ету күрделі әдістер мен қымбат жабдықтарды қажет етеді. ITMO университетінің зерттеушілері «көрінбейтін» күн батареяларын жасаудың арзанырақ технологиясын ұсынды – бұл материалды легирлеу үшін иондық сұйықтықтарды пайдаланатын, бұл өңделген қабаттардың қасиеттерін өзгертеді.

«Біз тәжірибелеріміз үшін молекулаға негізделген шағын күн батареясын алып, оған нанотүтікшелерді бекіттік. Содан кейін, нанотүтікшелерді иондық қақпаны пайдаланып легирледік. Сондай-ақ, белсенді қабаттан зарядтың электродқа сәтті жетуіне жауап беретін тасымалдау қабатын өңдедік. Біз мұны вакуумдық камерасыз және қоршаған орта жағдайында жұмыс істей алдық. Бізге тек иондық сұйықтықты тамызып, қажетті өнімділікті алу үшін аздап кернеу беру керек болды», - деп қосты Павел Ворошилов.

Ғалымдар өз технологиясын сынақтан өткізу барысында батареяның тиімділігін айтарлықтай арттыра алды. Зерттеушілер дәл осы технологияны басқа күн батареяларының жұмысын жақсарту үшін пайдалануға болады деп санайды. Енді олар әртүрлі материалдармен тәжірибе жасап, легирлеу технологиясының өзін жетілдіруді жоспарлап отыр.