Saulės energija yra labiausiai patikimas, tvarus ir ilgalaikis energijos šaltinis, kuris yra pakankamai pajėgus patenkinti pasaulinį elektros energijos poreikį, tuo pačiu tiekiantis aplinkai draugišką bei elektros tinklų nereikalaujančią elektros energiją. Šiuo metu didžioji dalis saulės modulių yra pagaminti iš polikristalinio silicio, kuris užima lyderiaujančias pozicijas fotovoltinių technologijų srityje. Tačiau, silicio pagrindu pagamintos saulės baterijos ne visada yra ekonomiškai perspektyvios dėl brangaus gamybos proceso, kuris reikalingas užtikrinti gryno silicio gavimui. Be to, tokie saulės moduliai yra nelankstūs, trapūs ir užimantys gana daug vietos. Naujų fotovoltinių technologijų, tokių kaip perovskitinės saulės celės (PSC), privalumas yra pigios medžiagos, kurių sluoksniai gali būti išliejami iš tirpalų, o tai sumažina didelio ploto įrengimų gamybos kainą. PSC era prasidėjo 2009 m. kuomet buvo užfiksuotas 3,8 % energijos konversijos efektyvumas (PCE), ir nuo tada dėl savo unikalių optinių bei elektrinių savybių jos greitai tapo aktualiausia tema visoje fotovoltinių technologijų srityje. Spartus prietaisų inžinerijos ir paties perovskito kompozicijos tobulinimas atvedė iki naujausių saulės celių sukūrimo, kurių PCE šiai dienai siekia net 24 %. Nepaisant to, siekiant pramoninio perovskitinių saulės celių pritaikymo vis dar yra susiduriama su keletu iššūkių. Didžiausia problema yra laikomas šviesą absorbuojančio trimačio (3D) perovskito hibridinio švino halogenido ilgalaikis stabilumas, nes jis skyla veikiamas atmosferinėmis sąlygomis. Būtent todėl kristalinės 3D perovskito fazės stabilizavimas yra labai svarbus tokių saulės celių komerciniam pritaikymui. Šio projekto metu bus susintetintos reikiamomis hidrofobinėmis savybėmis pasižyminčios bei tankias struktūras sudarančios dvimatės (2D) perovskitų struktūros, kurios bus panaudotos 2D/3D perovskitų kompozicijose, leisiančiose užkirsti kelią tiesioginiam kontaktui su drėgme ir padidinti krūvių transportą bei pagerinti stabilumą.
Projekto finansavimas:
Lietuvos mokslo tarybos parama moksliniams tyrimams, Mokslininkų grupių projektai
Projekto rezultatai:
Projekto vykdymo laikotarpiu buvo išbandyta bei optimizuota organinių prekursorių sintezė panaudojant komerciškai prieinamus substratus, kurie buvo konvertuoti į tikslinius amonio halogenidus, juos panaudojant perovskitų sluoksnių saulės elementuose pasyvavimui. Projekto metu aktyviai dalyvaujant užsienio partneriams buvo sukonstruoti bei charakterizuoti perovskitiniai saulės elementai, kuriuose nauji organiniai katijonai panaudoti kaip pasyvaciniai agentai pasiekiant labai aukštas energijos konversijos efektyvumo bei stabilumo vertes.
Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2020-03-09 - 2022-12-31
Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas
Projekto partneriai: Lozanos technologijos universitetas
