Oddziaływania między cząsteczkami i atomami tworzącymi perowskit decydują o tym, czy taki materiał będzie można wykorzystać w ogniwach słonecznych.

Dr Joanna Jankowska szuka ogólnych zasad, jakimi można się kierować podczas modyfikacji tego materiału. Jej obliczenia z zakresu fizyki i chemii teoretycznej pozwolą w przyszłości uniknąć problemów technologicznych przy produkcji wydajnych energetycznie paneli słonecznych.

Perowskit można nadrukować na dowolną powierzchnię. Uzyskana dzięki niemu energia elektryczna jest gromadzona przez elektrody i może być wykorzystana do zasilenia rozmaitych urządzeń. Ogniwa produkowane w tej technologii nie są jeszcze ogólnie dostępne, ale już rysują się na rynkowym horyzoncie, ponieważ perowskity to temat intensywnie rozwijany na całym świecie. Równolegle z pracami podstawowymi technologia rozwijana jest w praktyce. Powstało wiele start-upów, w tym polska firma Saule Technologies założona przez Olgę Malinkiewicz. Polka opracowała technologię, dzięki której przy niskich kosztach produkcji można otrzymać ogniwa o dużej wydajności.

Prace prowadzone są w wielu polskich laboratoriach na uczelniach i w instytutach. Dr Joanna Jankowska jest chemikiem teoretykiem i fizykiem. Zajmuje się fotochemią, czyli oddziaływaniem światła z cząsteczkami. Oblicza właściwości nowych materiałów, które mogą być wykorzystywane w ogniwach słonecznych i innych urządzeniach, np. fotoprzełącznikach molekularnych. Bada m.in. lokalne oddziaływania pomiędzy organicznymi i nieorganicznymi elementami materiału perowskitowego.

Interesują mnie efekty związane z ferroelektrycznością perowskitów. Badam, czy we właściwościach takiego materiału może być trwałe wewnętrzne pole elektryczne i jak takie pole wpływa na właściwości i efektywność otrzymywania energii z takiego ogniwa słonecznego – mówi badaczka.

Jak tłumaczy, porządek elektryczny wewnątrz perowskitu może wspomagać, ale też i utrudniać pozyskiwanie ładunku elektrycznego otrzymywanego w takim ogniwie. Dr Jankowska stara się zrozumieć, dlaczego tak jest.

Szukam powiązań między zjawiskami, które czasem na pierwszy rzut oka wydają się nie mieć ze sobą związku. Nieraz okazuje się, że zmiana jednej cechy materiału może wpłynąć na jego inne właściwości. Te obliczenia mogą pomóc w projektowaniu ogniw słonecznych, pozwolą na eliminację przyszłych problemów albo zrozumienie, dlaczego jakieś problemy blokują dalszy rozwój tej technologii – wyjaśnia rozmówczyni PAP.

Dla dr Jankowskiej praca naukowa jest jak rozwiązywanie zagadek. Badaczka przyznaje, że w takiej pracy zdarzają się momenty trudniejsze i żmudne, ale codziennie staje się przed problemami, których nikt wcześniej nie rozwiązał. Zaletą tych poszukiwań jest ich interdyscyplinarność, ponieważ uczona pracuje na styku chemii i fizyki. Równolegle z zatrudnieniem w Instytucie Fizyki PAN zrealizowała staż podoktorski na Wydziale Chemii na Uniwersytecie Południowo-Kalifornijskim (University of Southern California, Los Angeles) w Stanach Zjednoczonych. Jej badania wyróżniła Fundacja na rzecz Nauki Polskiej

Młody naukowiec bywa niepewny tego, co robi. Dodatkowo praca teoretyka często jest bardzo podstawowa. Od chwili, kiedy uzyskam jakiś wynik i go opiszę, do momentu, kiedy ktoś zrobi z tego użytek, droga jest bardzo długa. Nagroda, jaką jest stypendium START po prostu uskrzydla. Jest to ogromny zastrzyk pozytywnej energii, wsparcie finansowe i umocnienie wiary, że to, co robimy ma sens, że w opinii ekspertów jest ciekawe i przydatne. Poczułam się zachęcona do dalszej pracy, a aspekt finansowy oczywiście też jest nie bez znaczenia – podsumowuje stypendystka.

 

Źródło:  http://naukawpolsce.pap.pl/