Kava su tiksliukais: efektyvesnės ir našesnės saulė elektrinės – rytojaus vizija, prie kurios realizavimo artėja Lietuvos mokslininkai

Laidoje „Kava su tiksliukais“ – habilituoto fiziko Vidmanto Gulbino inicijuotas projektas, kuriuo siekiama perovskitines kvantinio skaidymo medžiagas panaudoti efektyvių kompozicinių saulės elementų gamybai.

„Daliai žmonių, turbūt, pabodo kalbos apie anglies dvideginį, atsinaujinančią energetiką ir saulės elementus, nes apie tai diskutuojama itin daug, tačiau temos aktualumas neblėsta“, – sako V. Gulbinas, kurio komandos projektas siekia patobulinti saulės elementus.

Silicio saulės elementai, kuriuos matome laukuose, yra pakankamai geri naudojimui, tačiau jų našumas – vos 20 proc. Tai reiškia, kad tik penktadalis saulės šviesos paverčiama elektros energija. V. Gulbinas pasakoja, kad elementų našumo didinimas – itin sudėtingas uždavinys.

„Iš mokyklos laikų žinome, kad saulės šviesa yra spektras, kurį sudaro mėlyni, žali ir kiti spinduliai. Kiekvienas jų turi skirtingą energiją – pavyzdžiui, mėlyni fotonai neša kur kas didesnę energiją, nei raudoni. Puslaidininkės saulės elementų technologijos į elektros energiją verčia tik fiksuotą fotonų energijos kiekį. Technologija puikiai susitvarko su raudonais spinduliais ir dalimi infraraudonųjų, bet mėlynųjų panaudoja mažiau nei pusę. Šiuo metu mokslas įvairiais būdais bando šią problemą apeiti“, – apie nelengvus iššūkius pasakoja mokslininkas, pridėdamas, kad kol kas maksimalus mėlynųjų spindulių efektyvumas – 46 proc.

V. Gulbino komandos projektas nesiekia sukurti elemento, galinčio fotonus efektyviai paversti elektros energija – mokslininkai ėmėsi priešingos strategijos. „Bandome pakeisti saulės šviesą“, – teigia jis.

„Yra medžiagų, galinčių vieną mėlyną didelės energijos fotoną paversti į du raudonus, kuriuos paprasti saulės elementai lengvai konvertuos į elektrą. Jei mums pasiseks, tai bus labai didelis technologinis pasiekimas. Tas pats saulės elementas galėtų pagaminti net 30 pros. daugiau energijos.“

Mokslininkas pasakoja, kad darbai startavo prieš pusmetį, o Fizinių technologijos mokslų centro ir Vilniaus universiteto chemijos fakulteto jaunieji mokslininkai prie projekto pluša itin aktyviai. Medžiagos, verčiančios fotonus, jau egzistuoja, tačiau didžioji darbo dalis dar ateityje.

Numatoma, kad 600 tūkst. eurų vertės projektas vyks 3 metus. „Jei projekto rėmuose bus padėti pagrindai ir įrodysime, kad šia kryptimi verta eiti – darbai tęsis. Komandoje turime ir jaunų mokslininkų, tarp kurių ir keletas doktorantų bei studentas. Nemažą komandos dalį sudaro jaunesni mokslininkai, tik aš toks vyresnis“, – šypsosi pašnekovas.