Temat projektu: Otrzymywanie i charakterystyka nowych materiałów do perowskitowych ogniw słonecznych

Konkurs: OPUS 15

Projekt badawczy nr 2018/31/B/ST8/03294

Kierownik projektu: dr hab. Marek Lipiński

Projekt realizowany przez Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk i Uniwersytet Śląski w Katowicach , Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych, działających w ramach konsorcjum naukowego.

Projekt poświęcony jest opracowaniu nowych materiałów z przeznaczeniem do wykorzystania w perowskitowych ogniwach słonecznych. Ogniwa tego rodzaju należą do najnowszej technologii, która przed kilkoma laty dokonała przełomu w fotowoltaice czyli w dziedzinie zajmującej się konwersją energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną.
Prace w ramach projektu skoncentrowane były na opracowaniu halogenkowych perowskitów i materiałów transportujących dziury (HTM) oraz metod wytwarzania struktur ogniw o najwyższej sprawności i stabilności.
Najważniejszym rezultatem było opracowanie technologii planarnych ogniw perowskitowych, w których użyto perowskitu FAPbI3 i perowskitu o strukturze dwuwymiarowej 2D
z wykorzystaniem OAI (jodku oktyloamoniowego). Średnia sprawność ogniw wynosi 20% z rekordową sprawnością 22%. Wyniki przedstawiono w publikacji: [1].
Drugim ważnym osiągnięciem było opracowanie ogniw w oparciu o perowskit nieorganiczny CsPbBr3. Uzyskane wyniki stały się bazą dla uzyskania projektu pt. Semitransparentne kolorowe ogniwa słoneczne oparte na nieorganicznych materiałach halogenkowych o wysokiej stabilności w ramach konkursu TANGO V (Nr. TANGO-V-C/0014/2021).

[1]. Sylvester Sahayaraj, Zbigniew Starowicz, Marcin Ziółek, Robert Socha, Łukasz Major, Anna Góral, Katarzyna Gawlińska-Nęcek, Marcin Palewicz, Andrzej Sikora, Tomasz Piasecki, Teodor Gotszalk and Marek Lipiński, Synergistic Effect of Precursor and Interface Engineering Enables High Efficiencies in FAPbI3 Perovskite Solar Cells, Materials, 16(15), 2023, 5656. https://doi.org/10.3390/ma16155352