Kaune kuriami saulės elementai, kurie veiktų ilgiau

Modernūs saulės elementai lauke, skirti tvarios energetikos technologijų tyrimams bei plėtrai.

Kauno technologijos universiteto doktorantė Justina Mikučiūnaitė ieško būdo suderinti dvi savybes, nuo kurių priklauso perovskitinių saulės elementų ateitis – aukštą energijos konversijos efektyvumą ir ilgalaikį stabilumą. Viename iš tyrimų, panaudojus jos susintetintus organinius junginius, pasiektas 26 proc. efektyvumas.

Šis rezultatas nėra galutinis technologijos tikslas. Mokslininkams taip pat svarbu suprasti, kaip medžiagos išlaiko savo savybes ir kaip molekulinę struktūrą galima tiksliai pritaikyti konkrečiai funkcijai.

Molekulės lemia, kaip veiks saulės elementas

J. Mikučiūnaitė dirba KTU Cheminės technologijos fakultete, Technologinių ir fizinių mokslų ekscelencijos centro projekte, ir atlieka disertacijos tyrimus. Didelę darbo dalį sudaro naujų funkcinių medžiagų sintezė bei jų savybių vertinimas.

Jos tyrimų pagrindas – organinė chemija ir jos pritaikymas perovskitiniuose saulės elementuose. Tyrėja aiškinasi, kaip organinio junginio molekulinė struktūra ir jos pakeitimai veikia chemines bei fizikines medžiagos savybes, taip pat jos pritaikymą energijos gamybos įrenginiuose.

Perovskitiniai saulės elementai išsiskiria galimybe kurti lengvesnius ir lankstesnius sprendimus. Pasak doktorantės, tai ateityje galėtų papildyti šiandien naudojamas saulės energijos technologijas ir atverti daugiau jų pritaikymo galimybių.

Kaune kuriami saulės elementai, kurie veiktų ilgiau

26 proc. efektyvumas tapo pagrindu tolesniems tyrimams

Panaudojus dalį J. Mikučiūnaitės susintetintų junginių perovskitinių saulės elementų kompozituose, pavyko pasiekti 26 proc. energijos konversijos efektyvumą. Nors vėliau buvo pasiekta naujų rekordų, šis rezultatas suteikė informacijos, kaip molekules toliau modifikuoti ir funkcionalizuoti.

Tai reiškia, kad laboratorijoje tiriama ne viena izoliuota medžiaga. Mokslininkai sieja molekulės struktūrą su galutiniu saulės elemento veikimu ir pagal gautus rezultatus kuria naujus junginius.

Kaunui tai yra universiteto laboratorijose vykstančio darbo pavyzdys, kurio rezultatai gali būti aktualūs platesnei atsinaujinančios energetikos plėtrai. Tačiau iki praktinio plataus naudojimo dar reikia išspręsti stabilumo klausimą – aukštas efektyvumas savaime negarantuoja, kad elementas ilgai išlaikys savo savybes.

Tyrimų kelią lydi ir nesėkmingi eksperimentai

Kasdienis doktorantės darbas neapsiriboja eksperimentais. Ji analizuoja mokslinę literatūrą, seka kitų tyrėjų rezultatus, vertina savo bandymų duomenis ir planuoja tolesnius etapus.

Kaune kuriami saulės elementai, kurie veiktų ilgiau

J. Mikučiūnaitė pabrėžia, kad eksperimentai ne visada vyksta pagal planą. Tokiais atvejais tenka aiškintis, kas nepavyko, ieškoti sprendimų ir pasirinkti kitą kelią užsibrėžtam tikslui pasiekti. Pradedančiajam tyrėjui taip pat svarbu savarankiškai planuoti laiką, sekti mokslo naujienas ir kritiškai vertinti rezultatus.

Mokslininkės kelią į šią sritį paskatino bakalauro studijų metu pradėtas darbas profesoriaus Vytauto Getaučio tyrimų grupėje. Ten įgyta praktinė patirtis paskatino ją tęsti tyrimus, susijusius su organine chemija ir atsinaujinančia energetika.

Kitas žingsnis – naujos funkcinės medžiagos

J. Mikučiūnaitė planuoja tęsti tyrėjos karjerą universitete ir gilinti organinės chemijos bei medžiagų mokslo žinias. Jos tyrimuose pagrindinis klausimas išlieka tas pats: kaip sukurti medžiagas, kurios leistų išlaikyti aukštą perovskitinių saulės elementų efektyvumą ir kartu pagerintų jų stabilumą.

Tyrimai vykdomi įgyvendinant projektą „Technologinių ir fizinių mokslų ekscelencijos centras (TiFEC)“, finansuojamą Lietuvos mokslo tarybos ir Lietuvos Respublikos švietimo, mokslo ir sporto ministerijos valstybės biudžeto lėšomis.

Šaltinis: BNS

Komentarai

Komentarų dar nėra. Būkite pirmi!
Technologijų redakcija

Technologijų redakcija

Technologijų redakcija rengia naujienas ir analizes apie skaitmenines inovacijas, dirbtinį intelektą, mokslinius tyrimus, kosmosą, kibernetinį saugumą ir vartotojų elektroniką. Prieš publikavimą komanda tikrina faktus, lygina pirminius šaltinius ir vertina ekspertų teiginius. Redakcija atsako už aiškų, tikslų ir kontekstualų technologijų bei mokslo temų pateikimą skaitytojams

Daugiau istorijų