Перовскитные солнечные батареи – новый перспективный класс солнечных элементов третьего поколения. Интерес к данному типу солнечных ячеек обусловлен их достаточно низкой стоимостью, простотой изготовления и масштабирования в сочетании с высокой эффективностью на уровне широко распространенных кремниевых батарей. Огромное количество научных лабораторий по всему миру занимается разработкой эффективных перовскитных солнечных ячеек и поиску решений для повышения их стабильности (см. лекцию Проф. М.Гретцеля в МГУ). Совершенно закономерно, что тематика первой молодежной лаборатории, созданной в Московском Государственном Университете в ноябре 2016 года по просьбе декана ФНМ академика К.А.Солнцева ректором МГУ академиком В.А.Садовничим, посвящена новым материалам для солнечной энергетики (НМСЭ).

Разработка новых материалов и процессов – приоритет лаборатории. В то же время, совершенно очевидно, что дальнейший прогресс – дело новых идей и новых кадров. Поэтому сотрудники молодежной лаборатории новых материалов для солнечной энергетики по приглашению Университетской Гимназии курируют проектную деятельность группы школьников – энтузиастов. Проектная деятельность школьников направлена на повышение интереса молодых людей к науке, а также дает возможность ребятам погрузиться в интересующую их тематику и получить много новых знаний из различных областей науки. В настоящее время школьники вовлечены в проект лаборатории НМСЭ по созданию перовскитных солнечных ячеек на основе гибридных органо – неорганических перовскитов, и это является одним из важных направлений популяризации науки в Московском университете через взаимодействие молодых ученых и будущих абитуриентов, направленное на создание и развитие новых научных школ. Школьники старших классов Университетской гимназии в рамках своей проектной деятельности знакомятся с теоретическими основами фотовольтаики, изучают методы получения и исследования материалов (рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия, оптическая спектроскопия), проводят экспериментальные работы по изготовлению перовскитных ячеек, характеризацию получаемых материалов и солнечной ячейки в целом, а также, конечно, подготовку выступлений по проделанной научной работе.

За прошедшие несколько месяцев занятий школьники уже успели достигнуть хороших результатов в понимании элементарных процессов, происходящих внутри перовскитной ячейки. Они познакомились с работой приборов Центра коллективного пользования ФНМ МГУ и узнали, для чего нужен тот или иной прибор и метод исследования. Во время первой проектной сессии в Университетской гимназии школьники приняли участие в изготовлении их первой перовскитной солнечной ячейки. Они увидели на практике, как легко и быстро можно создать такую ячейку, однако это лишь начало... Первый этап экспериментальной практики в лаборатории НМСЭ завершился отчетом школьников на их первой научной конференции в Университетской Гимназии. Ребята при помощи сотрудников лаборатории НМСЭ подготовили информативную презентацию, включающую в себя полученные теоретические знания по типам солнечных батарей и механизмам их работы, а также более детальную информацию об устройстве перовскитных солнечных ячеек и результаты экспериментальной работы в лаборатории, в том числе, полученные ими результаты по оптической, электронной микроскопии, рентгенофазовому анализу. Уже на данном этапе ребята многого смогли добиться, освоив основы различных методов исследования материалов и принципы работы солнечных ячеек. Конечно, достигнутые результаты являются лишь первой ступенью на пути школьников к ознакомлению с таким интересным и перспективным объектом как перовскитные солнечные батареи. Конечной целью данного проекта является более глубокое и детальное понимание принципов работы и устройства перовскитных солнечных ячеек, знание основных методов их получения и исследования, а также умение преподнести полученные результаты. Как было показано в рамках Недели науки в МГУ, именно такая сложная и долгая дорога является правильным, хотя и тернистым, путем воспитания будущих исследователей, перспективных молодых ученых, способных совершить новые научные открытия.

Автор - Н.Шленская, аспирант ФНМ МГУ. Авторы фотографий - школьники Университетской Гимназии.

Видеозапись лекции - здесь.

Работа проводится при финансовой поддержке ФЦП в рамках соглашения о предоставления субсидии 14.607.21.0147 в области прикладных научных исследований и экспериментальных разработок (проект RFMEFI60716X0147).

Источник: nanometer.ru