นายธนวัฒน์ กัลยาปัทมพงศ์ นักศึกษาปริญญาเอก วิทยาศาสตร์นาโน และนาโนเทคโนโลยี และอาจารย์ที่ปรึกษาหลัก รศ.ดร.พิพัฒน์ เรือนคำ อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม รศ.ดร.ดวงมณี ว่องรัตนไพศาล สังกัดภาควิชาฟิสิกส์ และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมกันศึกษาวิจัยในหัวข้อ "Single-step SnO₂ deposition enabled by colloidal engineering with additive polyoxyethylene tridecyl ether and carbon nanodots for simplified and effective perovskite solar cells in low-light applications" (การเคลือบดีบุกออกไซด์แบบขั้นตอนเดียวด้วยวิศวกรรมคอลลอยด์โดยใช้สารเติมแต่งโพลิออกซีเอทิลีน ไตรเดซิลอีเทอร์ และคาร์บอนนาโนดอท เพื่อเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพในสภาวะแสงน้อย) 

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการเคลือบเพียงขั้นตอนเดียวในการเตรียมชั้นส่งผ่านอิเล็กตรอนดีบุกออกไซด์คุณภาพสูง ด้วยการเติมสารลดแรงตึงผิวน้ำที่ละลายน้ำได้อย่าง polyoxyethylene tridecyl ether (PTE) ซึ่งมักพบในผลิตภัณฑ์ของใช้ในครัวเรือน ร่วมกับคาร์บอนนาโนดอท ลงในสารละลายคอลลอยด์ดีบุกออกไซด์

วิธีนี้สามารถป้องกันการรวมตัวกันของอนุภาคนาโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เคลือบดีบุกออกไซด์ลงบนแผ่นฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ (FTO) ได้อย่างสม่ำเสมอ และลดความขรุขระของพื้นผิวลง นอกจากนี้ คาร์บอนนาโนดอทยังช่วยเพิ่มสมบัติการนำไฟฟ้าของฟิล์มอีกด้วย

จากผลการเติมสารเติมแต่ง 2 ชนิดนี้ โดยการใช้ประโยชน์จาก 2 ฟังก์ชัน ให้ผลที่ดีมากในการเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ ทั้งในการทดสอบสภาวะแสงจำลองเสมือนจริง (AM1.5G) และในสภาวะแสงต่ำ 1000 lux โดยมีประสิทธิภาพสูงสุดภายใต้สภาวะแสงต่ำ (1000 lux) อยู่ที่ 32.29% สำหรับอุปกรณ์ที่สารคอลลอยด์ของอนุภาคนาโนดีบุกออกไซด์ที่ถูกปรับปรุงเป็นชั้นส่งผ่านอิเล็กตรอน เมื่อเทียบกับ 18.65% สำหรับอุปกรณ์ที่สารละลายอนุภาคนาโนดีบุกออกไซด์ที่ถูกควบคุมเป็นชั้นส่งผ่านอิเล็กตรอน

จากกระบวนการปรับปรุงสารตั้งต้นคอลลอยด์ของอนุภาคนาโนดีบุกออกไซด์นี้ ส่งผลให้เกิดกระบวนการที่ง่าย ไม่ซับซ้อน ลดต้นทุนการผลิตสำหรับชั้นส่งผ่านอิเล็กตรอนเพื่อประยุกต์ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ ซึ่งจะส่งผลดีในการผลิตระดับอุตสาหกรรม นับเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีจากพลังงานทดแทนที่น่าจับตามอง