Mae ffisegwyr ym Mhrifysgol ITMO wedi darganfod ffordd newydd o ddefnyddio deunyddiau tryloyw i mewncelloedd solartra'n cynnal eu heffeithlonrwydd.Mae'r dechnoleg newydd yn seiliedig ar ddulliau dopio, sy'n newid priodweddau deunyddiau trwy ychwanegu amhureddau ond heb ddefnyddio offer arbenigol drud.

Mae canlyniadau'r ymchwil hwn wedi'u cyhoeddi yn ACSApplied Materials & Interfaces (“OPVs moleciwl bach â gatiau ïon: Cyffuriau rhyngwynebol ar gasglwyr gwefr a haenau trafnidiaeth”).

Un o'r heriau mwyaf cyfareddol ym maes ynni solar yw datblygu deunyddiau ffotosensitif ffilm tenau tryloyw.Gellir gosod y ffilm ar ben ffenestri cyffredin i gynhyrchu ynni heb effeithio ar ymddangosiad yr adeilad.Ond mae datblygu celloedd solar sy'n cyfuno effeithlonrwydd uchel â thrawsyriant golau da yn anodd iawn.

Mae gan gelloedd solar ffilm tenau confensiynol gysylltiadau cefn metel afloyw sy'n dal mwy o olau.Mae celloedd solar tryloyw yn defnyddio electrodau cefn sy'n trosglwyddo golau.Yn yr achos hwn, mae'n anochel y bydd rhai ffotonau'n cael eu colli wrth iddynt basio, gan ddiraddio perfformiad y ddyfais.Ar ben hynny, gall cynhyrchu electrod cefn gyda phriodweddau priodol fod yn ddrud iawn,” meddai Pavel Voroshilov, ymchwilydd yn Ysgol Ffiseg a Pheirianneg Prifysgol ITMO.

Mae problem effeithlonrwydd isel yn cael ei datrys trwy ddefnyddio dopio.Ond mae sicrhau bod yr amhureddau'n cael eu cymhwyso'n gywir i'r deunydd yn gofyn am ddulliau cymhleth ac offer drud.Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol ITMO wedi cynnig technoleg rhatach i greu paneli solar “anweledig” - un sy'n defnyddio hylifau ïonig i ddopio'r deunydd, sy'n newid priodweddau'r haenau wedi'u prosesu.

“Ar gyfer ein harbrofion, fe gymeron ni gell solar fach yn seiliedig ar foleciwlau a gosod nanotiwbiau arni.Nesaf, gwnaethom dopio'r nanotiwbiau gan ddefnyddio giât ïon.Fe wnaethom hefyd brosesu'r haen gludo, sy'n gyfrifol am wneud Mae'r tâl o'r haen weithredol yn cyrraedd yr electrod yn llwyddiannus.Roeddem yn gallu gwneud hyn heb siambr wactod a gweithio o dan amodau amgylchynol.Y cyfan oedd yn rhaid i ni ei wneud oedd gollwng rhywfaint o hylif ïonig a chymhwyso ychydig o foltedd i gynhyrchu'r perfformiad angenrheidiol.” ychwanegodd Pavel Voroshilov.

Wrth brofi eu technoleg, roedd y gwyddonwyr yn gallu cynyddu effeithlonrwydd y batri yn sylweddol.Mae'r ymchwilwyr yn credu y gellid defnyddio'r un dechnoleg i wella perfformiad mathau eraill o gelloedd solar.Nawr maen nhw'n bwriadu arbrofi gyda gwahanol ddeunyddiau a gwella'r dechnoleg dopio ei hun.