يزداد القلق من التلوّث البيئي المُصاحب للطفرة التكنولوجية والصناعية. وهذا ما يدفع الحكومات للبحث عن مصادر متعدّدة للطاقة النظيفة كالطاقة الشمسية التي تُعَدّ من أبرز هذه المصادر. وفي الآونة الأخيرة، ازدادت وتيرة الأبحاث للرفع من كفاءة الخلايا الشمسية لاستعمالها على أسطح البنايات.

تصنّف الخلايا الشمسية إلى أربعة أجيال: يتكون الجيل الأول من السليكون البلّوري. كما يشتمل الجيل الثاني على الخلايا ذات الطبقات الرقيقة. أما خلايا الجيل الثالث، فهى مكوّنة من المواد العضوية والصبغية. هذا بالإضافة إلى الجيل الرابع الذي يحتوي على خلايا متعدّدة الطبقات ذات كفاءة عالية. وحاليًا، تُعتَبر الخلايا الشمسية العضوية بالجيل الثالث هي الأكثر كفاءةً؛ حيث تقوم كلّ من الطبقة المانحة والطبقة المستقبِلة للإلكترونات في الخلايا العضوية بامتصاص الفوتونات. مما يخلق قناتين لتوليد الشُّحنات: الأولى لنقل الإلكترونات من الطبقة المانحة إلى الطبقة المستقبِلة، والتي تعتمد على تقارب الإلكترون electron affinity offset. والثانية لنقل الفجوات holes من الطبقة المستقبِلة إلى الطبقة المانحة عن طريق طاقة التأيّن ionisation energy offset. لهذا السبب، تُعَدّ هذه الخلايا مرَشّحة للإدخال في التطبيقات الصغيرة وإدماجها في المباني. وبالرغم من التفوّق النسبي لخلايا الجيل الثالث على باقي الأجيال، إلا أنّها ما زالت تعاني من ضعف كفاءتها؛ لذا يعمل فريق البحث لإيجاد سُبل لرفع كفاءتها وفعاليتها، خاصة تلك المكوّنة من مستقبِلات غير فوليرينية non-fullerene.

وقد تولى فريق البحث عملية تصنيع خلايا شمسية، مكوّنة من ركيزة زجاجية مطلية بإنديوم أكسيد القصدير ITO، ثم معالجتها بالأوزون والأشعة فوق البنفسجية. وقد تم تغليف الخلايا الشمسية ذات التصميم التقليدي بطبقة رقيقة من بوليمر PEDOT:PSS والذي سمح بتوسيع المنطقة الضوئية الطيفية للخلايا الشمسية العضوية، ومن ثم زيادة الحد الأقصى لكثافة الدارة القصيرة إلى 0.5 فولت تقريبًا. إلا أن فريق العمل مازال يبحث عن طرق أخرى للرفع من أدائها، وذلك بإضافة تحسينات أخرى على التصميم الجديد المتّبع في الدراسة.