17 декабря Михаил Пыльнев, доцент кафедры прикладной химии Университета Осаки, Япония, провел семинар «Безвредное производство недорогих перовскитовых солнечных элементов: экологичное, масштабируемое и доступное во всём мире».

Глобальное потепление, вызванное чрезмерным выделением парниковых газов, таких как углекислый газ, при сжигании ископаемого топлива, вызывает устойчивый рост средней температуры на Земле. Это потепление приводит к серьёзным последствиям. За последние четыре десятилетия турбулентность на коммерческих рейсах возросла более чем на 50%, температура летом в Европе теперь обычно превышает 40°C, тогда как раньше 30°C были редкостью, а экстремальные погодные явления, такие как наводнения, засухи и лесные пожары, нарушают нашу жизнь во всём мире.

Перовскитные солнечные элементы (PSCS) обладают сертифицированным КПД, превышающим 26%, низкозатратным производством за счёт низкотемпературной обработки и совместимостью с гибким, масштабируемым производством, что делает их инновационным решением для создания доступной фотоэлектрической системы даже в странах с низким и ниже среднего уровнем дохода, позволяя им расширить доступ к чистой энергии. Несмотря на эти преимущества, производство перовскитов традиционно основано на использовании токсичных растворителей, таких как ДМФА и ДМСО, применение которых становится всё более ограниченным из-за их вредного воздействия на работников. Кроме того, эти растворители стоят дорого. 

В моей работе спикера разрабатывается масштабируемый протокол использования экологически чистых растворителей для производства перовскитов, в котором наиболее опасным растворителем является тот, который обычно используется в дезинфицирующих средствах для рук. Этот протокол также снижает затраты на обработку вдвое по сравнению с традиционными методами. Кроме того, учёный изучает углеродные электроды и неорганические транспортные материалы для перовскитов, а также метод химического осаждения в ванне на солнечной энергии, который не требует электричества. Эти инновации позволяют производить надёжные и воспроизводимые солнечные элементы даже в помещениях с естественной стабильной температурой и влажностью. Солнечные элементы обещают стать самыми доступными и простыми в изготовлении из известных на сегодняшний день солнечных элементов. В лекции учёный рассказал о прорывных технологиях, преодолённых трудностях и чётком пути к внедрению чистой и доступной солнечной энергии там, где она необходима больше всего.

Михаил (Мик) Пыльнев — специально назначенный доцент кафедры прикладной химии Университета Осаки, Япония (с 2023 года). Он получил степень специалиста в области материаловедения на полную стипендию Национального исследовательского технологического университета МИСИС, Россия (2006-2012), и степень доктора философии в области материаловедения (2015-2019) на стипендию MOST под руководством проф. Минг-Шоу Вонг в Национальном университете Донг Хва, Тайвань. Будучи аспирантом NSTC (2019-2020) в Национальном университете Цинхуа, Тайвань, он работал над электронно-транспортными слоями для перовскитных солнечных элементов (PSCS) и проводил исследования смачиваемости подложек, которые изменили эту область. С 2020 по 2022 год он основал первое в ОАЭ независимое предприятие по производству PSC в Университете Шарджи, достигнув 20-процентной эффективности и обеспечив реализацию высокоэффективных программ в двух университетах и Управлении электроэнергетики и водоснабжения Дубая (DEWA), заслужив признание средств массовой информации. В 2023 году в университете Осаки он установил японский рекорд эффективности PSC — 23%. Кроме того, он представил два важных и недорогих метода производства PSC: последовательное нанесение SnO2 на водной основе, которое в четыре раза снижает шероховатость слоя, предназначенного для переноса электронов, и последующую электрическую обработку, которая позволяет восстановить неэффективные PSC. Он является обладателем трёх патентов и автором множества статей в престижных журналах, таких как Advanced Functional Materials и Solar RRL. Он преподавал химию конденсированных сред в Японии и материаловедение на Тайване, а также руководил более чем десятком студенческих исследовательских проектов. Его цель — расширить доступ к солнечной энергии в развивающихся странах, помогая бороться с глобальным потеплением в регионах с ограниченными возможностями по борьбе с изменением климата. Его технологии, обширный опыт работы во влажном климате и доказанная способность самостоятельно разрабатывать процессы PSC позволяют ему успешно выполнять эту миссию.