РОСНАНО вместе со школьниками поработал над «зелеными» технологиями на форуме «ПроеКТОриЯ»

Фонд инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО выступил партнером Всероссийского форума профессиональной ориентации «ПроеКТОриЯ», прошедшего в Ярославле 23-26 ноября 2019 года. Юным делегатам было предложено поработать над двумя экологическими кейсами, связанными с повторным использованием литий-ионных аккумуляторов и исследованием эффективности работы тандемных солнечных элементов, соединяющих кремниевые пластины с пленками перовскита.

Оба кейса РОСНАНО были представлены в экологическом тематическом направлении.

Ребятам предложили подумать над оптимальным сочетанием двух имеющихся на рынке видов солнечных элементов. До сих пор наиболее распространенными в мире являются кремниевые элементы: они надежны, долговечны, причем работают без заметного снижения производительности. Но в последнее время резкий скачок эффективности продемонстрировали органо-неорганические перовскитные солнечные пленки. Команда юных исследователей изучила возможность создания тандемных солнечных элементов, сочетающих преимущества двух технологий. Для этого в ходе практических опытов была определена эффективность работы кремниевого солнечного элемента в совокупности с пленками перовскита разных составов, измерен фототок и напряжение, генерируемое устройством, оценен КПД.

«Поиск альтернативных углеводородам возобновляемых источников энергии становится все актуальнее, поэтому технологические прорывы в этом направлении неизбежны. Работа над кейсом позволила ребятам примерить на себя профессии специалиста по «умным» полупроводниковым материалам, инженера-конструктора устройств преобразования энергии, химика-синтетика функциональных материалов, - рассказал наставник команды, аспирант лаборатории новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах Московского государственного университета (МГУ) им. М.В. Ломоносова Павел Руднев. – В результате они подобрали наилучшие материалы для использования в тандемных солнечных элементах, определили оптимальную толщину перовскитных пленок, дали свои рекомендации по повышению эффективности новых элементов в условиях массового производства».

Другая команда школьников готовила предложения по повторному использованию литий-ионных аккумуляторов большой мощности. Их все больше применяется в мире, что прежде всего связано с распространением электромобилей. По различным оценкам масса использованных аккумуляторов уже оценивается от 200 до 500 млн тонн ежегодно, среди которых от 5% до 15% приходится на токсичный кобальт. Поэтому придать им вторую жизнь важно не только с экономической, но и экологической точек зрения. «Ребята почувствовали себя в роли ученого и инженера-электрохимика. Для этого им пришлось познакомиться с устройством литий-ионных аккумуляторов и с реакциями, протекающими на электродах, - объяснила их наставник, аспирант факультета наук о материалах МГУ Валерия Кокарева. - И в итоге нашей командой предложен альтернативный способ восстановления литий-ионных аккумуляторов и использования их в качестве резервных источников питания на социально значимых объектах. Важно, что проект имеет достаточно проработанное экономическое обоснование».