2022 gegužės 28 d. šeštadienis, 22:26
Reklama  |  facebook

KTU mokslininkai sukūrė medžiagas ypač aukšto efektyvumo saulės elementams

2021-12-13 10:39
KTU chemikų susintetintos medžiagos buvo panaudotos aktyviojo saulės elemento sluoksnio pasyvavimui, taip pasiekiant labai aukštą 23,9 proc. efektyvumą bei ženkliai pagerino prietaiso stabilumą. Mokslininkai iš Lozanos federalinio technologijos instituto (EPFL), Šveicarija, išbandė šį metodą konstruojant perovskitų saulės mini modulius, kurių aktyvus plotas beveik 300 kartų didesnis nei standartinių, laboratorinėmis sąlygomis testuojamų perovskitų saulės elementų. Šie mini moduliai pasiekė rekordinį 21,4 proc. saulės energijos konversijos efektyvumą.
nuotrauka
Vienas iš išradimo autorių, KTU vyriausiasis mokslo darbuotojas dr. Kasparas Rakštys. KTU nuotr.


Minimos įmonės
KTU Cheminės technologijos fakultetas,
Perovskitų saulės elementai (angl. perovskite solar cells, PSCs) yra viena sparčiausiai besivystančių saulės elementų technologijų pasaulyje. Tokie elementai yra plonasluoksniai, lengvi ir gali būti lankstūs, gaminami iš nebrangių medžiagų. Vis dėlto šio tipo saulės elementai vis dar susiduria su pagrindine problema – gan greita perovskito degradacija veikiant atmosferos sąlygomis, todėl ieškoma būdų kaip tai išspręsti.

Pasyvavimas – tai paprastas, bet labai efektyvus būdas pagerinti perovskitų saulės elementų stabilumą ir šiuo metu laikomas pagrindiniu metodu, siekiant pašalinti perovskitinių medžiagų defektus bei jų neigiamą įtaką. Pasyvuotas perovskito paviršius tampa atsparesnis aplinkos poveikiui, pavyzdžiui, temperatūrai ar drėgmei, ir stabilesnis – prailgėja prietaiso veikimas.

KTU sukurtos medžiagos panaudotos mini saulės moduliuose

Grupė Kauno technologijos universiteto (KTU) chemikų kartu su mokslininkais iš Kinijos, Italijos, Lietuvos, Šveicarijos bei Liuksemburgo mokslo centrų, panaudodami pasyvavimo metodą ženkliai pagerino perovskitinių saulės elementų stabilumą. Pasyvuojant perovskito paviršius tampa chemiškai neaktyviu, taip efektyviai pašalinant gamybos metu atsiradusius perovskitų defektus. Rekordą pasiekusių mini saulės modulių perovskito sluoksnio paviršius buvo padengtas KTU chemikų sukurtomis medžiagomis.

Mini_modulis,_pasiekęs_efektyvumo_rekordą

Mini modulis, pasiekęs efektyvumo rekordą.
KTU nuotr. 

„Pasyvavimas taikytas ir anksčiau, tačiau iki šiol, pasyvuojant ant tradicinio tridimensinio (3D) perovskito šviesos absorberio buvo formuojamas dvidimensinis (2D) perovskito sluoksnis, kuris apsunkina krūvininkų judėjimą, ypač esant aukštesnei temperatūrai. To labai svarbu išvengti, nes saulės elementai gerokai įkaista“, – sako vienas iš išradimo autorių, KTU vyriausiasis mokslo darbuotojas dr. Kasparas Rakštys.

Siekdama įveikti šią problemą, tarptautinė mokslininkų komanda atliko tyrimą, kurio metu buvo įvertinta mažiausia energija, reikalinga 2D perovskitams susidaryti. 3D perovskito sluoksnio paviršius buvo pasyvuotas skirtingais KTU susintetintais fenilendietilamonio jodido izomerais, kurių molekulinės formulės yra vienodos, tačiau jų atomai erdvėje yra išsidėstę skirtingai, o tai nusprendžia 2D perovskito susidarymo galimybę.

„Tyrimas pasirodė esąs labai veiksmingas siekiant išvengti neigiamo pasyvavimo poveikio saulės elementams. Išsiaiškinta, kad veiksmingiausia pasyvacija pasižymi izomeras, kuriame pasyvaciniai centrai yra išsidėstę arčiausiai vienas kito. Tai apsunkina 2D perovskitų susidarymą dėl erdvinių trukdžių. Įdomu tai, kad erdvinis trukdymas naudojamas ir kitose srityse kaip įrankis norint išvengti nepageidaujamų reakcijų arba jas sulėtinti“, – pasakoja KTU mokslininkas.

Prestižiniame mokslo leidinyje – lietuvių pavardės

Mokslinis straipsnis, kuriame skelbiamas atliktas tyrimas, buvo publikuota viename prestižiškiausių pasaulyje mokslo žurnalų „Nature Communications“.

Šiuo metu KTU mokslininkai bendradarbiaudami su kolegomis užsienyje kuria funkcines, skyles transportuojančias medžiagas bei naujas perovskitų kompozicijas. „Tarptautininis bendradarbiavimas moksle ypatingai svarbus, neįmanoma aprėpti visų sričių dirbant tokioje tarpdisciplinėje sferoje, kur reikalingos tiek chemijos, tiek fizikos, tiek ir medžiagų mokslo žinios“, - teigia K. Rakštys, kuris baigęs Taikomosios chemijos magistro studijas KTU pasirinko doktorantūros studijas Šveicarijoje, vėliau stažavosi Australijoje, o šiuo metu ir vėl darbuojasi KTU.

„Praleidęs daugiau nei 6 metus prestižinėse užsienio mokslo institucijose nusprendžiau, kad savo mokslines idėjas galiu realizuoti Lietuvoje, ir taip prisidėti prie sėkmingo Lietuvos mokslo augimo ir populiarinimo. Tikiu, kad darbas savo šalyje gali teikti daugiau prasmės, įkvėpimo ir savirealizacijos. Prie tokio apsisprendimo stipriai prisidėjo MJJ fondo skirta finansinė parama“.

„Sintetiname, testuojame bei siekiame pritaikyti naujas medžiagas efektyvesnių ir stabilesnių saulės elementų gamybai. Ši sritis labai patraukli, nes perovskitų saulės elementai šiuo metu yra viena sparčiausiai augančių technologijų, o sėkminga jų komercializacija galėtų prisidėti prie klimato kaitos sprendimo būdų“, – sako KTU tyrėjas K. Rakštys.

Tai – ne pirmasis KTU mokslininkų išradimas, pelnęs Lietuvai pasaulinį rekordą. KTU chemikai drauge su Berlyno „Helmholtz-Zentrum“ (HZB) mokslinių tyrimų instituto fizikais pagerino tandeminių silicio-perovskito saulės elementų efektyvumą, kuris šiuo metu siekia 29,8 proc. – tai pasaulinis šio tipo elementų rekordas.

Šaltinis: Cheng Liu, Yi Yang, Kasparas Rakstys, Arup Mahata, Marius Franckevicius, Edoardo Mosconi, Raminta Skackauskaite, Bin Ding, Keith G. Brooks, Onovbaramwen Jennifer Usiobo, Jean-Nicolas Audinot, Hiroyuki Kanda, Simonas Driukas, Gabriele Kavaliauskaite, Vidmantas Gulbinas, Marc Dessimoz, Vytautas Getautis, Filippo De Angelis, Yong Ding, Songyuan Dai, Paul J. Dyson & Mohammad Khaja Nazeeruddin. Tuning structural isomers of phenylenediammonium to afford efficient and stable perovskite solar cells and modules. Nat Commun, 12, 6394, (2021). Prieiga čia.

Statybunaujienos.lt




Inžinerinės sistemos

nuotrauka
2022-05-27 10:06
Siekiant efektyvinti daugiabučių namų šilumos sistemų veiklą, Energetikos ministras Dainius Kreivys pasirašė įsakymą, kuriuo atnaujinamos šilumos tiekimo tinklų ir šilumos punktų įrengimo taisyklės. Jas įgyvendinus, gyventojai galės patys reguliuoti namo šildymą ir sumažinti savo išlaidas.
nuotrauka
2022-05-23 20:57
Siekiant realiomis sąlygomis įsitikinti, kad bendrovės „Energijos skirstymo operatorius“ (ESO) planuojami diegti išmanieji elektros skaitikliai atitinka visus iškeltus aukščiausius reikalavimus, t. y. skaičiuoja energiją tiksliai, veikia saugiai bei tiksliai matuoja tinklo parametrus – atliekama išs...
nuotrauka
2022-05-16 07:14
Kylant kainoms ir didėjant nerimui dėl ekonominės padėties ir infliacijos, kaip niekad aktualu mažinti vartojimo kaštus ir ieškoti tvarių sprendimų. Nemažą dalį išlaidų sudaro šildymo bei vėdinimo kaštai. Norint sutaupyti, specialistai rekomenduoja senus, nebeefektyvius šildymo sistemos siurblius pa...
nuotrauka
2022-05-12 07:41
Antrus metus turą Europoje rengiančios Švedijos kompanijos „NIBE Energy Systems“ ekspomobilis jau šį mėnesį pirmą kartą užsuks ir į Lietuvą. Gegužės 24 d. didžiausio Skandinavijos šildymo technikos gamintojo paroda ant ratų veiks Šiauliuose, gegužės 25 d. – Kaune, o gegužės 26 d. – Klaipėdoje.
nuotrauka
2022-05-12 07:26
Dušas primena malonų, šiltą vasaros lietų, kai vanduo atgaivina įkaitusį kūną ir susigeria į žemę. Naujieji „hansgrohe RainDrain“ dušo latakai padeda atgaivinti šiuos pojūčius: jie ne tik neleidžia kauptis vandeniui dušo zonoje, bet ir kuria vientisą vonios kambario vaizdą.
nuotrauka
2022-05-05 10:22
Įsibėgėjęs Lietuvos elektros rinkos liberalizavimo procesas kelia gyventojams ne tik papildomų rūpesčių, bet ir klausimų. Ryškėja ir dar viena tendencija – tarp gyventojų ima sklandyti nepagrįsti mitai, kurie ilgainiui gali jiems lemti ir papildomų išlaidų. „Ignitis“ pasiūlymų klientams vadovas Deiv...
nuotrauka
2022-05-03 09:09
Artėjant birželio 18 dienai, kuomet didžioji dalis Lietuvos namų ūkių, turi sudaryti nepriklausomo elektros tiekimo sutartis, „Ignitis“ informuoja, kad to nepadarę vartotojai gali patirti didesnių išlaidų. Remiantis aktualiais duomenimis, tokiu atveju elektros galutinė kaina gali siekti ir 40 ct/kWh...
nuotrauka
2022-04-29 10:33
Elektros tiekėjas „Ignitis“ atkreipia dėmesį, kad prieš porą mėnesių kilusios diskusijos apie galimybę nukelti II elektros rinkos liberalizavimo etapą paskleidė sumaištį. „Ignitis“ klientų aptarnavimo centrai iš dalies gyventojų girdi apie svarstymus laukti iki paskutinės minutės ir tik tuomet sudar...
nuotrauka
2022-04-08 13:33
Šildymo sezonui artėjant prie pabaigos, AB Vilniaus šilumos tinklai (VŠT) paruošė sąskaitas už kovo mėnesio paslaugas. Pastarojo mėnesio šilumos kaina buvo mažesnė negu vasarį ir siekė 10,88 ct/kWh (su 9 proc. PVM). Tačiau Seimui patvirtinus 0 proc. pridėtinės vertės mokestį (PVM) šildymo ir karšto ...
nuotrauka
2022-04-04 13:27
Valstybinė energetikos reguliavimo taryba (VERT), išnagrinėjusi ginčą, kilusį tarp vartotojo ir AB „Energijos skirstymo operatorius“ (ESO) bei UAB „Ignitis“ dėl vartotojo prašymo iš vieno objekto perkelti pagamintos elektros energijos kiekį į kitą objektą, VERT nutarė, jog vartotojo prašymas nepagrį...
nuotrauka
2022-03-22 07:35
Lietuvos įmonė TECHNOGAJA didžiausioje filtravimo technologijų parodoje FILTECH (Vokietija) pristatė analogų neturintį vėdinimo sistemų filtrą. Dėl pandemijos ir karo Ukrainoje kylant energetinių išteklių kainoms, šis filtras („TGfilters Amazing MPL“), energijos sąskaitas mažinantis net iki 30 proc....
nuotrauka
2022-03-21 16:07
Valstybinė energetikos reguliavimo taryba (VERT), išnagrinėjusi ginčą, kilusį tarp vartotojo ir UAB „Ignitis“ bei AB „Energijos skirstymo operatorius“ (ESO) dėl mokesčių už elektros energiją, nutarė, jog vartotojo reikalavimas nepagrįstas, nes elektros skaitiklis nebuvo sugedęs, kaip teigė vartotoja...
nuotrauka
2022-03-17 10:39
„Naujas „Light Conversion“ pastatas – ambicingas statybų projektas. „Caverion Lietuva“ per sutartą terminą įrengė švarias patalpas, įdiegė „Light Conversion“ švarių patalpų (angl. Cleanrooms) techninius sprendimus. Laboratorijos gali būti pritaikomos prie besikeičiančių poreikių – patalpos paruoštos...
nuotrauka
2022-03-01 11:08
Valstybės kontrolė atliko vertinimą, kurio metu analizavo, ar vykdoma centralizuoto šilumos tiekimo plėtra, užtikrina patikimą šilumos tiekimą vartotojams konkurencinga kaina. Vertinimas buvo atliekamas remiantis Lietuvos šilumos tiekėjų asociacijos ir Valstybinės energetikos reguliavimo tarybos duo...
nuotrauka
2022-02-21 16:01
Valstybinė energetikos reguliavimo taryba (VERT), išnagrinėjusi ginčą tarp vartotojo ir UAB „Kaišiadorių šiluma“, nutarė, jog vartotojo reikalavimas atlikti mokesčių už šilumos energiją perskaičiavimą ir anuliuoti priskaičiuotus delspinigius, nepagrįstas.
nuotrauka
2022-02-18 07:14
„KAN-therm“ Lietuvai atvėrė kompanijos sandėlius su didžiausiu Europoje šildymo, vėsinimo ir geriamojo vandens sistemų asortimentu.
nuotrauka
2022-02-14 07:10
Tvarkydama komunalines nuotekas, AB „Klaipėdos vanduo“ pasirinko ir pritaikė vieną iš naujausių kvapų mažinimo sprendimų – įdiegė kvapų mažinimo sistemą smėliagaudėje. Technologinę inžinerinę sistemą sukūrė ir sumontavo UAB „AIRPLUS1 Lituanica“.
nuotrauka
2022-02-02 07:10
Projektuojant biurų pastatą „Sqveras“, buvo siekiama sukurti biurų erdves, kuriose darbuotojams būtų užtikrinta puiki savijauta bei jaukumas. Ne mažiau svarbu buvo sukurti pastatą, tausojantį aplinką ir energiją, podraug mažinantį CO2 išmetimą į aplinką. Šie poreikiai lėmė tai, kad kaip pagrindinė p...
nuotrauka
2022-01-31 14:58
Sąskaitos už šildymą tapo stipriu galvos skausmu daugeliui gyventojų. Tačiau jeigu senos statybos butų šeimininkams ar nuomininkams telieka ieškoti efektyvesnių šilumos ir elektros energijos naudojimo būdų, naujos statybos šeimininkai gali iš anksto, dar apdailos metu, suplanuoti, kaip per šildymo s...
nuotrauka
2022-01-27 14:39
Dėl dujų kainų krizės augant sąskaitoms už šildymą AB Vilniaus šilumos tinklai (toliau – VŠT) sulaukia susirūpinusių gyventojų klausimų dėl priskaityto didesnio šilumos kiekio pastato bendroms reikmėms. Klientai skundžiasi ir dėl nešylančių arba pernelyg šylančių radiatorių. Kaip spręsti šias proble...

Statybunaujienos.lt » Inžinerinės sistemos

nuotrauka

Lietaus nuotekų valdymo sistema: kaip išvengti vandens taršos, didesnių mokesčių ir panaudoti lietaus vandenį

Tinkamas lietaus nuotekų srautų suvaldymas lietaus vandens kaupimosi vietose gali užkirsti kelią potvyniams. Universali Pipelife lietaus nuotekų valdymo sistema „Raineo“ – tai galimybė ne ti...