Polka udoskonaliła produkcję perowskitów

Perowskity mają dużą szansę, by zastąpić krzem w ogniwach słonecznych. Dzięki nim elastyczne i cienkie ogniwa można będzie nanosić na ubrania czy plastik - uważa Olga Malinkiewicz, która opracowała prosty i tani sposób produkcji tego niezwykłego materiału.
 Polka udoskonaliła produkcję perowskitów
/ pixabay.com
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.

Perowskity występują w przyrodzie - np. w skałach, ale można je wytworzyć również w laboratorium.

Nie potrzeba do tego skomplikowanych urządzeń czy drogich materiałów. Gdybym się uparła, mogłabym je wytwarzać nawet w domu, w kuchni - mówi w rozmowie z PAP Olga Malinkiewicz, doktorantka z Uniwersytetu w Walencji, która opracowała prosty sposób produkcji tych związków.


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 nm) w taki sposób, że można z nich odzyskiwać energię elektryczną. Do tego świetnie rozpuszczają się 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. Z perowskitów można tworzyć nawet półprzezroczyste warstwy.

Wyobraźmy sobie, że energię elektryczną będzie mogła produkować np. naklejka przyklejona na szybę - podaje przykład Malinkiewicz.


Perowskity są też w porównaniu z krzemem całkiem wydajnym źródłem energii. W ciągu ostatnich kilku lat - mimo że prace nad tym materiałem dopiero się zaczynają - udało się kilkakrotnie poprawić wydajność perowskitów tak, że jest już ona większa niż tzw. krzemu amorficznego, stosowanego w tańszych ogniwach krzemowych.

Olga Malinkiewicz opowiada, że 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 - opowiada rozmówczyni PAP.

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.


Olga Malinkiewicz mówi, że perowskitami zajęła się niedawno - w wakacje ubiegłego roku. Kiedy do szefa jej laboratorium na Uniwersytecie w Walencji przyszła prośba od "guru" w zakresie fotowoiltaiki, 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". Jej indywidualne badania pod koniec marca tego roku zostały nagrodzone podczas konferencji Photonics21.

Na razie perowskity udaje się wytwarzać na niewielkich powierzchniach - rekordowej wielkości materiał ma dopiero powierzchnię 1 cm x 1 cm. Nie są to więc jeszcze na tyle duże powierzchnie, by wykorzystywać perowskity w dużych ogniwach słonecznych. Jednak to dopiero początek badań nad tym materiałem.

Polskie laboratoria powinny wykorzystać szansę i włączyć się w badania nad perowskitami. W tych badaniach wszyscy zapewniony będą mieli równy start. Perowskity jest tysiąc razy prościej wytworzyć niż grafen. On w produkcji jest bardzo trudny, a perowskity - jak się okazuje - bajecznie proste - zaznacza doktorantka.


PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

 

POLECANE
Donald Trump miał zablokować plany Izraela. Chodzi o irański program nuklearny Wiadomości
Donald Trump miał zablokować plany Izraela. Chodzi o irański program nuklearny

Według doniesień amerykańskich mediów, prezydent USA Donald Trump miał zablokować plany Izrael a dotyczące ataku na irańskie obiekty nuklearne. Przypomnijmy, że obecnie Waszyngton prowadzi negocjacje z Teheranem w kwestii potencjalnego porozumienia jądrowego.

Policja znalazła matkę porzuconego w pustostanie noworodka. Pomogli mieszkańcy z ostatniej chwili
Policja znalazła matkę porzuconego w pustostanie noworodka. Pomogli mieszkańcy

Policjanci ustalili, kim jest matka noworodka porzuconego w pustostanie na Bałutach w Łodzi. Ze względu na toczące się postępowanie, nie udzielają informacji na temat kobiety.

Sprawa lekarki z Oleśnicy. Prokuratura zajmie się... Grzegorzem Braunem z ostatniej chwili
Sprawa lekarki z Oleśnicy. Prokuratura zajmie się... Grzegorzem Braunem

W Powiatowym szpitalu w Oleśnicy zabito Felka - dziecko u kobiety w 9. miesiącu ciąży, wykonując mu zastrzyk w serce z chlorku potasu. Procedurę wykonała Gizela Jagielska, ginekolog i położnik zatrudniona w tej placówce. Wczoraj Grzegorz Braun dokonał obywatelskiego zatrzymania kobiety, która złożyła zawiadomienie do prokuratury.

Wiadomości
„Zamach na polskość” – potężny głos obrony narodowej tożsamości. Premiera książki z udziałem największych autorytetów prawicy

Wydawnictwo Biały Kruk ponownie porusza sumienia Polaków. Właśnie ukazała się jedna z najgłośniejszych książek ostatnich lat – „Zamach na polskość”, zbiorowa publikacja autorstwa czołowych postaci polskiego życia publicznego, intelektualistów i obrońców narodowych wartości. Wśród autorów m.in. prof. Andrzej Nowak, prof. Przemysław Czarnek, Rafał Ziemkiewicz, prof. Wojciech Polak, Paweł Lisicki, ks. prof. Janusz Królikowski, prof. Grzegorz Kucharczyk czy Wojciech Reszczyński.

Niemcy zszokowani drożyzną w Polsce. Porównali ceny Lidla w Warszawie i Bonn z ostatniej chwili
Niemcy zszokowani drożyzną w Polsce. Porównali ceny Lidla w Warszawie i Bonn

Dziennikarze niemieckiego portalu DW.com postanowili sprawdzić przedświąteczne ceny żywności w Warszawie i Bonn. Zaznaczyli, że i w jednym i drugim kraju za podstawowe produkty trzeba płacić coraz więcej, ale nie spodziewali się, że w warszawskim markecie koszyk z taką samą zawartością będzie droższy. Biorąc pod uwagę różnicę w zarobkach Polaków i Niemców, wnioski z wyprawy na zakupy są szokujące.

Komunikat dla mieszkańców Gdańska Wiadomości
Komunikat dla mieszkańców Gdańska

Jak podaje portal Gdansk.pl, na osiedlu Wiszące Ogrody ma powstać park, który zostanie sfinansowany z Budżetu Obywatelskiego. Szacunkowy koszt realizacji projektu ma wynosić blisko 300 tysięcy złotych.

Zapowiadana przez Tuska konferencja dot. deregulacji odwołana. Nie wiadomo, kiedy się odbędzie z ostatniej chwili
Zapowiadana przez Tuska konferencja dot. deregulacji odwołana. Nie wiadomo, kiedy się odbędzie

Na Europejskim Forum Nowych Idei premier Donald Tusk zapowiedział, że w czwartek przedstawi "pierwszy, masywny pakiet dotyczący deregulacji". Jak jednak informuje RMF FM, konferencja została odwołana i nie wiadomo, kiedy się odbędzie. "Całość jest po prostu niegotowa" - podała stacja.

Błaszczak o wypowiedziach polityków KO. To jakieś bzdury, wydumane historie z ostatniej chwili
Błaszczak o wypowiedziach polityków KO. "To jakieś bzdury, wydumane historie"

To są jakieś bzdury, jakieś wydumane historie - powiedział w czwartek szef klubu PiS Mariusz Błaszczak pytany o doniesienia, że w PiS przygotowywana jest lista osób do ułaskawienia, jeśli prezydentem zostanie popierany przez to ugrupowanie Karol Nawrocki. 

IMGW wydał komunikat. Oto co nas czeka Wiadomości
IMGW wydał komunikat. Oto co nas czeka

W czwartek na terenie dużej części Polski należy się spodziewać umiarkowanego zachmurzenia. Temperatury będą sięgać nawet do 27 stopni Celsjusza. W rejonach górskich należy uważać na silny wiatr, w porywach przekraczający 80 km/h.

Scholz przyjechał pożegnać się z Tuskiem. Burza w sieci po zachowaniu premiera Wiadomości
Scholz przyjechał pożegnać się z Tuskiem. Burza w sieci po zachowaniu premiera

Ustępujący z urzędu kanclerz Scholz przyjechał w środę do Warszawy, aby po raz ostatni w tej roli spotkać się z premierem Tuskiem. Po spotkaniu umieścił w mediach społecznościowych nagranie. Zachowanie Tuska wywołało szok wśród internautów.

REKLAMA

Polka udoskonaliła produkcję perowskitów

Perowskity mają dużą szansę, by zastąpić krzem w ogniwach słonecznych. Dzięki nim elastyczne i cienkie ogniwa można będzie nanosić na ubrania czy plastik - uważa Olga Malinkiewicz, która opracowała prosty i tani sposób produkcji tego niezwykłego materiału.
 Polka udoskonaliła produkcję perowskitów
/ pixabay.com
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.

Perowskity występują w przyrodzie - np. w skałach, ale można je wytworzyć również w laboratorium.

Nie potrzeba do tego skomplikowanych urządzeń czy drogich materiałów. Gdybym się uparła, mogłabym je wytwarzać nawet w domu, w kuchni - mówi w rozmowie z PAP Olga Malinkiewicz, doktorantka z Uniwersytetu w Walencji, która opracowała prosty sposób produkcji tych związków.


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 nm) w taki sposób, że można z nich odzyskiwać energię elektryczną. Do tego świetnie rozpuszczają się 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. Z perowskitów można tworzyć nawet półprzezroczyste warstwy.

Wyobraźmy sobie, że energię elektryczną będzie mogła produkować np. naklejka przyklejona na szybę - podaje przykład Malinkiewicz.


Perowskity są też w porównaniu z krzemem całkiem wydajnym źródłem energii. W ciągu ostatnich kilku lat - mimo że prace nad tym materiałem dopiero się zaczynają - udało się kilkakrotnie poprawić wydajność perowskitów tak, że jest już ona większa niż tzw. krzemu amorficznego, stosowanego w tańszych ogniwach krzemowych.

Olga Malinkiewicz opowiada, że 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 - opowiada rozmówczyni PAP.

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.


Olga Malinkiewicz mówi, że perowskitami zajęła się niedawno - w wakacje ubiegłego roku. Kiedy do szefa jej laboratorium na Uniwersytecie w Walencji przyszła prośba od "guru" w zakresie fotowoiltaiki, 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". Jej indywidualne badania pod koniec marca tego roku zostały nagrodzone podczas konferencji Photonics21.

Na razie perowskity udaje się wytwarzać na niewielkich powierzchniach - rekordowej wielkości materiał ma dopiero powierzchnię 1 cm x 1 cm. Nie są to więc jeszcze na tyle duże powierzchnie, by wykorzystywać perowskity w dużych ogniwach słonecznych. Jednak to dopiero początek badań nad tym materiałem.

Polskie laboratoria powinny wykorzystać szansę i włączyć się w badania nad perowskitami. W tych badaniach wszyscy zapewniony będą mieli równy start. Perowskity jest tysiąc razy prościej wytworzyć niż grafen. On w produkcji jest bardzo trudny, a perowskity - jak się okazuje - bajecznie proste - zaznacza doktorantka.


PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala


 

Polecane
Emerytury
Stażowe
-->