Naukowcy z Katedry Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Politechniki Łódzkiej pod kierownictwem dr inż. Katarzyny Znajdek pracują nad udoskonaleniem konstrukcji ogniw fotowoltaicznych, w celu osiągnięcia konkurencyjności wobec tradycyjnych źródeł pozyskiwania energii elektrycznej.
Uczona postawiła sobie za cel wprowadzenie warstw nanocząsteczek ZnO do struktury fotowoltaicznej w celu konwersji energii (typu down conversion), dzięki której wysokoenergetyczne fotony UV przekształcają się w fotony niskoenergetyczne (światło widzialne).
– Zależy nam na tym, żeby zamienić fotony o wysokich energiach na fotony o niższych energiach, dzięki czemu możemy z jednego fotonu padającego na powierzchnię uzyskać dwa fotony wchodzące w strukturę ogniwa słonecznego. Zwiększa to wydajność konwersji fotowoltaicznej oraz eliminuje niekorzystny efekt przegrzewania się struktury – opisuje naukowiec.
Prowadząc badania nad usprawnieniem ogniw, zespół dr Znajdek skupia się nie tylko na ogniwach wielkoformatowych na dachach, ale także na elastycznych ogniwach mobilnych dla użytkownika jednoosobowego, mających zastosowanie np. w plecakach lub torbach.
Zaproponowane rozwiązania dotyczą zarówno zastosowania nanocząsteczek ZnO jako konwerterów energii, jak i niektórych konfiguracji ogniw. Ich innowacyjność może stanowić podstawę do dalszego rozwoju fotowoltaiki, zaś wykorzystanie stosunkowo niedrogich technologii krzemowych oraz zwiększenie ich sprawności może przyczynić się do popularyzacji i przyspieszenia rozwoju energetyki słonecznej.
Projekt pt.: „Wykorzystanie warstw konwerterów energii w nowych rozwiązaniach dla ogniw fotowoltaicznych” kończy się w styczniu 2020 roku (Badania finansuje Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu Sonata), jednak pomysły na jego dalszy rozwój wciąż mnożą się w głowach naukowców. Warto nadmienić, iż badaczom udało się nawiązać współpracę z zagranicznymi ośrodkami: w Lyonie w ramach programu Polonium oraz w Canberrze w Australii. Drogę do nowych możliwości otworzyła im nagroda, którą otrzymali za najlepszą pracę na konferencji Future Energy w Sydney.
Jadwiga Pasiut
