ITMO 대학의 물리학자들은 투명 재료를 사용하는 새로운 방법을 발견했습니다.태양 전지효율성을 유지하면서.이 신기술은 고가의 특수 장비를 사용하지 않고도 불순물을 첨가해 물질의 성질을 변화시키는 도핑(Doping) 방식을 기반으로 한다.

이번 연구 결과는 ACSApplied Materials & Interfaces("Ion-gated small Molecular OPVs: Interfacial doping of Charge Collectors and Transport Layers")에 게재되었습니다.

태양에너지 분야에서 가장 흥미로운 과제 중 하나는 투명박막 감광성 물질의 개발이다.이 필름을 일반 창문 위에 부착하면 건물 외관에 영향을 주지 않고 에너지를 생산할 수 있습니다.그러나 높은 효율과 우수한 빛 투과율을 결합한 태양전지를 개발하는 것은 매우 어렵습니다.

기존의 박막 태양전지에는 더 많은 빛을 포착하는 불투명한 금속 후면 접점이 있습니다.투명 태양전지는 빛을 투과하는 후면 전극을 사용합니다.이 경우 일부 광자는 통과하면서 필연적으로 손실되어 장치 성능이 저하됩니다.게다가 적절한 특성을 지닌 후면 전극을 생산하는 데는 매우 많은 비용이 들 수 있습니다.”라고 ITMO 대학 물리학 및 공학부 연구원인 Pavel Voroshilov는 말합니다.

낮은 효율 문제는 도핑을 통해 해결됩니다.그러나 불순물이 재료에 올바르게 적용되도록 하려면 복잡한 방법과 값비싼 장비가 필요합니다.ITMO 대학의 연구원들은 "보이지 않는" 태양광 패널을 만들기 위한 더 저렴한 기술을 제안했습니다. 이는 이온성 액체를 사용하여 재료를 도핑하여 처리된 층의 특성을 변경하는 기술입니다.

“실험을 위해 우리는 저분자 기반 태양전지에 나노튜브를 부착했습니다.다음으로 이온 게이트를 사용하여 나노튜브를 도핑했습니다.또한 활성층의 전하가 전극에 성공적으로 도달하는 역할을 담당하는 수송층도 처리했습니다.우리는 진공 챔버 없이 주변 조건에서 작업하면서 이 작업을 수행할 수 있었습니다.우리가 해야 할 일은 이온성 액체를 떨어뜨리고 약간의 전압을 가하여 필요한 성능을 생성하는 것뿐이었습니다."라고 Pavel Voroshilov가 덧붙였습니다.

그들의 기술을 테스트하면서 과학자들은 배터리 효율성을 크게 높일 수 있었습니다.연구원들은 동일한 기술이 다른 유형의 태양전지의 성능을 향상시키는 데 사용될 수 있다고 믿습니다.이제 그들은 다양한 재료를 실험하고 도핑 기술 자체를 개선할 계획입니다.