Ogniwa słoneczne nowej generacji bliżej dzięki badaniom Polki

2014-04-09, 08:32  Polska Agencja Prasowa/Ludwika Tomala

Nieorganiczne związki chemiczne – perowskity mogą w przyszłości zastąpić krzem w ogniwach słonecznych. Dzięki nim elastyczne i cienkie ogniwa można będzie nanosić np. na ubrania. Prosty i tani sposób produkcji perowskitów opracowała Polka - Olga Malinkiewicz.

Pracująca na Uniwersytecie w Walencji doktorantka za swoje osiągnięcie otrzymała niedawno nagrodę w prestiżowym europejskim konkursie naukowym Photonics21.

Perowskity to grupa nieorganicznych związków chemicznych, które znane są już od XIX w. (swoją osobliwą nazwę zawdzięczając rosyjskiemu mineralogowi Lwu Perowskiemu). Jednak dopiero kilka lat temu odkryto, że stanowią one wymarzony materiał do produkcji ogniw słonecznych.

Na razie w ogniwach słonecznych fotowoltaicznych stosowany jest przede wszystkim krzem, który nie jest materiałem bez wad. Przy produkcji krzemowych ogniw fotowoltaicznych potrzebne są wysokie temperatury - ok. 1000 st. C, a ogniw krzemowych nie można bezpośrednio nanosić na materiały elastyczne - takie jak tekstylia czy plastik.

Perowskity - podobnie jak krzem - pochłaniają światło widzialne (o długości 300-800 nanometrów; nm to jedna milionowa milimetra) w taki sposób, że można z nich odzyskiwać energię elektryczną. Do tego świetnie się rozpuszczają w rozpuszczalnikach, dzięki czemu można je będzie nanieść sprayem na dowolne powierzchnie. Poza tym do ich wytwarzania nie są potrzebne wysokie temperatury. Substancję można więc będzie nanosić na dowolny materiał - odzież, plastik czy nawet papier. Ponadto warstwa tego materiału może być nawet 10 razy cieńsza niż warstwa krzemu (np. 200-300 nm).

Olga Malinkiewicz uważa, że możliwości wykorzystania ogniw słonecznych z perowskitami są niemal nieograniczone - w przyszłości można by było np. pokrywać nimi powierzchnie domów, ubrań czy urządzeń elektronicznych, które ładowałyby się dzięki energii słonecznej.

Jak powiedziała PAP Malinkiewicz, kiedy zaczynała pracę nad perowskitami, sposób produkowania ogniw był bardzo skomplikowany - wytwarzać można je było tylko na grubym szkle, gdyż jeden z kluczowych elementów ogniwa, dwutlenek tytanu, uzyskiwano w temperaturze 500 st. C. W dodatku powstałe warstwy miały dużo defektów. "Warstwa perowskitów była bardzo brzydka - miała nie najlepsze własności. Dlatego trzeba było na nią położyć grubą warstwę innej - bardzo drogiej polimerowej substancji" – opisała.

"Ja za to opracowałam technikę wytwarzania cienkiego filmu z perowskitów. Mój materiał był ciągły - nie było w nim defektów i był gładki jak stół. Niepotrzebne było pokrywanie go grubym polimerem czy wytwarzanie go na specyficznych podłożach" - opisuje naukowiec.

Doktorantka perowskitami zajęła się niedawno - w wakacje ubiegłego roku. Kiedy do szefa jej laboratorium na Uniwersytecie w Walencji przyszła prośba od "guru" w zakresie fotowoiltaiki (czyli dziedziny zajmującej się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną), prof. Michaela Graetzela, aby wyprodukować perowskity w postaci gazowej, zadanie powierzono Malinkiewicz. Ona jako jedyna w grupie z laboratorium zajmowała się fotowoltaiką - reszta osób zajmowała się głównie diodami i materiałami emitującymi światło.

Badaczka przyznaje, że w swoich badaniach nad perowskitami używała "tego, co było w szufladzie", czyli materiałów przydatnych w stosowaniu diod. I tym razem przypadek przyczynił się do odkrycia. Okazało się, że materiały te były strzałem w dziesiątkę - dzięki ich zastosowaniu pod koniec wakacji miała już perowskity o świetnej wydajności (12 proc.). "Nie mogliśmy uwierzyć, że to takie proste" - zaznacza badaczka.

Wyniki badań ukazały się w listopadzie ub.r. w czasopiśmie "Nature Photonics". Indywidualne badania doktorantki pod koniec marca tego roku nagrodzono w prestiżowym konkursie naukowym Photonics21.

Photonics21 to Europejska Platforma Technologiczna, zrzeszająca firmy i instytuty zajmujące się rozwojem fotoniki i fotowoltaiki. Coroczne spotkania i konkurs platformy organizuje Komisja Europejska.

Malinkiewicz studiowała na Uniwersytecie Warszawskim, ale rok przed zakończeniem studiów magisterskich zdecydowała się na studia fotoniki w Barcelonie. Potem trafiła na Uniwersytet w Walencji. (PAP)

Nauka i technologie

W nocy z soboty na niedzielę wracamy do czasu zimowego

2017-10-25, 08:25

W Pile zakończyła się polska analogowa misja na Marsa

2017-10-22, 15:32

Pierwszy raz wykryto fale grawitacyjne i rozbłysk od zderzenia gwiazd neutronowych

2017-10-16, 17:16

Streżyńska: cyfrowe państwo musi być bezpieczne

2017-10-09, 17:47

Rosja wykorzystała platformy Google w kampanii dezinformacyjnej w 2016 r.

2017-10-09, 16:05

Balonem z Torunia do stratosfery

2017-10-09, 15:29

Dwie planetoidy otrzymały polskie nazwy

2017-10-08, 14:29

Naukowiec: badania meteorytów pozwalają m.in. przewidzieć kolizję Ziemi z planetoidą

2017-10-07, 12:00

Chemicy z UMK realizują kolejne zadanie dla Europejskiej Agencji Kosmicznej

2017-10-06, 10:33

Statek piracki i wystawa zdjęć żaglowców w Młynie Wiedzy w Toruniu

2017-10-05, 16:27
Ważne: nasze strony wykorzystują pliki cookies.

Używamy informacji zapisanych za pomocą cookies i podobnych technologii m.in. w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszych serwisów do indywidualnych potrzeb użytkowników. Mogą też stosować je współpracujący z nami reklamodawcy, firmy badawcze oraz dostawcy aplikacji multimedialnych. W programie służącym do obsługi internetu można zmienić ustawienia dotyczące cookies. Korzystanie z naszych serwisów internetowych bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zapisane w pamięci urządzenia. Więcej informacji można znaleźć w naszej Polityce prywatności

Zamieszczone na stronach internetowych www.radiopik.pl materiały sygnowane skrótem „PAP” stanowią element Serwisów Informacyjnych PAP, będących bazą danych, których producentem i wydawcą jest Polska Agencja Prasowa S.A. z siedzibą w Warszawie. Chronione są one przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych. Powyższe materiały wykorzystywane są przez Polskie Radio Regionalną Rozgłośnię w Bydgoszczy „Polskie Radio Pomorza i Kujaw” S.A. na podstawie stosownej umowy licencyjnej. Jakiekolwiek wykorzystywanie przedmiotowych materiałów przez użytkowników Portalu, poza przewidzianymi przez przepisy prawa wyjątkami, w szczególności dozwolonym użytkiem osobistym, jest zabronione. PAP S.A. zastrzega, iż dalsze rozpowszechnianie materiałów, o których mowa w art. 25 ust. 1 pkt. b) ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych, jest zabronione.

Rozumiem i wchodzę na stronę