Päikeseenergeetika materjalide teaduslabor

Nimetus
Laboratory of photovoltaic materials
Uurimisrühma juht
Ülevaade
Uurimisrühma teadustöö on suunatud keskkonnasõbralikel anorgaanilistel materjalidel põhinevate ehitisintegreeritavate päikesepaneelide tehnoloogiate väljatöötamisele. Rühm omab maailmatasemel tehnoloogilist kompetentsi mitme-komponentsete pooljuhtmaterjalide sünteesi alal kui ka sulade soolade keskkonnas toimuvate protsesside keemia, mehhanismi ja kineetika valdkonnas. Samuti omatakse pikaajalist kogemust erinevate nano- ja mikroskaalas metall,- metalloksiid ja kalkogeniid õhukesekileliste pinnakatete valmistamisel füüsikaliste sadestustehnoloogiatega. Kõrgetasemeline kompetents on ka optoelektroonsete materjalide ja seadiste (päikesepatareid, laserid, valgusdioodid, sensorid jne.) fundamentaalsete füüsikaliste omaduste uurimise alal.
The main field of research of the Laboratory isthe synthesis and the design of the electrical, optical properties and defect structure of semiconductor materials for next-generation solar cells.In 2021, the research was focused on the following:‚ Modification of the CZTS/CdS interfacein order to reduce surface recombination.Kesterite compounds were also tested forwater splitting applications.‚ Development of synthesis conditions forsingle-phase pyrite microcrystals withthe scope to implement this technology inthe future European Space Agency’s lunarsettlement.‚ Development of tetrahedrite micro-crystals synthesize by molten salt method inCdI2 and LiI and photo-electrochemicalcharacterization.‚ Development of Zn(O,Se) functional layersby PLD technique as buffer layer for CIGSesolar cell structures. Vitreous Ga2Te3 thinfilms obtained by PLD for structural, optical and phase-change studies.‚ Detailed study of free exciton and biexcitonemissions in Sb2Se3 microcrystals.
Võtmesõna
photovoltaics
pooljuhtmaterjalide süntees
semiconductor material synthesis
kahedimensionaalsed materjalid
2D materials
defektstruktuur
defect structure
optoelektroonsed omadused
optoelectronic properties
PEC structure
keskkonnasõbralikud pooljuhtmaterjalid
ehitisintegreeritavate päikesepatareide tehnoloogiad
materjalide ja seadiste optilised ja elektrilised uuringud
Tähtsamad tulemused
2024. aastal: Nelja-aastase intensiivse töö tulemusena arendati koostöös Euroopa juhtivate TA asutuste ja ettevõtetega esimesed kesteriitsetel materjalidel põhinevad BIPV- (hoonetesse integreeritud) ja PIPV- (toodetesse integreeritud) päikesemoodulite prototüübid. Uute legeerimismeetoditega suurendati seadmete efektiivsust ja valmistati paindlikud ning poolläbipaistvad moodulid. Fookuses olnud uurimistöö käigus sünteesiti tahkefaasilise reaktsiooni teel binaarsetest algmaterjalidest Bi2Se3 ja BiI3 kõrge kvaliteediga ühefaasilised, nõelakujulise morfoloogiaga BiSeI mikrokristallid. Töötati välja soovitud kristallide orientatsiooniga Sb2Se3 õhukeste kilede valmistamise meetod, kombineerides raadiosagedusliku magnetron pihustamise meetodi seleniseerimisega intergaasi keskkonnas.