Φωτοβολταϊκά από γραφένιο αναπτύσσουν ΑΠΘ και Helmholtz-Zentrum Berlin

0
151

Η ανάπτυξη φωτοβολταϊκών από γραφένιο αποτελεί το αντικείμενο της συνεργασίας ανάμεσα στο γερμανικό Ινστιτούτο Helmholtz-Zentrum Berlin στη Γερμανία και το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας LTFN του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.

Η συνεργασία πραγματοποιείται στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος GRElect το οποίο χρηματοδοτείται στο πλαίσιο της δράσης «Διμερής Ε&Τ Συνεργασία Ελλάδας-Γερμανίας  2013- 2015» της ΓΓΕΤ και στόχο έχει την εφαρμογή του γραφενίου ως διαφανές ηλεκτρόδιο στην κατασκευή εξελιγμένων οργανικών ηλεκτρονικών διατάξεων, όπως οι οργανικές φωτοβολταϊκές κυψέλες και τα οργανικά τρανζίστορ.

Το γραφένιο θεωρείται ως ένα πολλά υποσχόμενο υλικό με πολύτιμες ιδιότητες που δεν συναντώνται σε άλλα όπως η μεγάλη ηλεκτρική αγωγιμότητα, η υψηλή οπτική διαφάνεια, η θερμική σταθερότητα και η υψηλή ελαστικότητα. Μάλιστα, έχει σημαντική εφαρμογή στα φωτοβολταϊκά καθώς θεωρείται ως ένα υλικό που θα συμβάλλει στην ανάπτυξη φθηνότερων και αποδοτικότερων συστημάτων.

Άλλωστε στόχος της έρευνας διεθνώς είναι η παραγωγή φθηνής ενέργειας με περισσότερες εφαρμογές, όπως εξηγεί και ο ερευνητής  Δρ. Κωνσταντίνος Φωστηρόπουλος, Φυσικός, από το Ινστιτούτο Ετερογενών Υλικών και Συστημάτων του Helmholtz- Zentrum Berlin, που συνεργάζεται στο πρόγραμμα και βρίσκεται ως επισκέπτης καθηγητής στο Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας LTFN του ΑΠΘ.

—Το πολλά υποσχόμενο γραφένιο και το πρόγραμμα GRElect

Ορισμένες από τις εφαρμογές του γραφενίου περιλαμβάνουν: Διαφανές ηλεκτρόδιο σε Οργανικές Ηλεκτρονικές Διατάξεις, μπαταρίες λιθίου, ηλεκτρονικά κυκλώματα, αισθητήρες, φακοί επαφής, αισθητήρες, αεροδιαστημικά υλικά. Το πρόγραμμα GRELect που ανιχνεύει παράλληλα και όλες αυτές τις δυνατότητες, ξεκίνησε το Νοέμβριο του 2013 και θα ολοκληρωθεί τον Οκτώβριο του 2015 με την ανάπτυξη Οργανικών Φωτοβολταϊκών και Οργανικών Τρανζίστορ από γραφένιο.

Οι συμμετέχοντες φορείς (HZB, ΑΠΘ) είναι διεθνώς αναγνωρισμένοι για την αριστεία τους, το επιστημονικό τους υπόβαθρο, την ανταγωνιστικότητά τους καθώς και για τις δυνατότητες τους που εξασφαλίζουν την επιτυχή πραγματοποίηση των στόχων του ερευνητικού έργου.

—Το πρόγραμμα GR-Light

Σημειώνεται ότι το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ συμμετέχει και στο πρόγραμμα GR-Light που στόχο έχει την ανάπτυξη φιλικών προς το περιβάλλον τεχνολογιών φωτισμού. Στα νέα συστήματα που θα αναπτυχθούν θα εκτυπωθούν με τη μέθοδο roll-to-roll ηλεκτρονικά κυκλώματα παραγωγής φωτεινής ενέργειας, δηλαδή οργανικές φωτοδίοδοι OLEDS, πάνω σε μεγάλες επιφάνειες και σε εύκαμπτα υλικά τα οποία μπορούν να τοποθετηθούν σε οποιονδήποτε χώρο.

Όπως εξηγεί η Επίκουρη Καθ. του Εργαστηρίου Νανοτεχνολογίας Μαρία Γιώτη :

« Αντικείμενο του συγκεκριμένου έργου είναι η ανάπτυξη μεθόδων εκτύπωσης εύκαμπτων οργανικών φωτοδιοδών OLEDs σε μεγάλη κλίμακα με τη μέθοδο της Roll-to-Roll εκτύπωσης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων .

Θα διερευνηθούν υλικά που θα χρησιμοποιηθούν για την ολοκληρωμένη παραγωγή της δομής των εύκαμπτων OLEDS. Βασικό είναι επίσης να διερευνηθεί και η παράταση διάρκειας  ζωής όλων των υλικών  και της τελικής συσκευής αλλά και η προστασία τους από τον ατμοσφαιρικό αέρα, που θα εξασφαλιστεί με την ενθυλάκωσή τους με υλικά υψηλού φραγμού».  

Το ερευνητικό έργο GR-Light ξεκίνησε στις 20 Σεπτεμβρίου του 2013 και ολοκληρώνεται σε δύο χρόνια, τον Ιούνιο του 2015.

—Επιστημονικές ανταλλαγές μέσω του RoleMak

Στόχος του RoleMak είναι η ενδυνάμωση της Ερευνητικής και Τεχνολογικής Δυναμικής της Κεντρικής Μακεδονίας στα Οργανικά Ηλεκτρονικά, τα οποία αποτελούν έναν ταχύτατα αναπτυσσόμενο τομέα και μια επαναστατική τεχνολογική δραστηριότητα με απεριόριστες εφαρμογές όπως τα οργανικά φωτοβολταϊκά, οι βιοαισθητήρες, οι οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) κ.ά. Στα πλαίσια του έργου συμμετέχουν πολλά από τα εργαστήρια του τμήματος Φυσικής με επιστημονικά υπεύθυνο του έργου τον καθηγητή Σ. Λογοθετίδη (Διευθυντή του Εργαστηρίου Νανοτεχνολογίας).

Το πρόγραμμα προβλέπει την ενίσχυση εξοπλισμού και την μετακίνηση των καλύτερων στο είδος τους επιστημόνων από την ΕΕ , οι οποίοι θα παραμείνουν από 4 έως 18 μήνες στο ΑΠΘ και θα διδάξουν τους φοιτητές και τους νέους ερευνητές. Αντίστοιχα, προσωπικό από το Αριστοτέλειο αναμένεται να μετακινηθεί στα μεγαλύτερα ερευνητικά κέντρα Οργανικών Ηλεκτρονικών της Ευρώπης , προκειμένου να αποκτήσει εξειδίκευση σε νέες τεχνικές των Οργανικών Ηλεκτρονικών.

«Το επίπεδο σπουδών μεταξύ Ελλάδας και ΗΠΑ είναι εφάμιλλο. Στις ΗΠΑ όμως γνωρίζει ο νέος επιστήμονας τι θα κάνει μετά, εδώ όμως όχι. Νομίζω ότι οι σημερινοί πολιτικοί δεν μπορούν να δώσουν διέξοδο στο ελληνικό πρόβλημα. Εμείς λέμε «επενδύστε στις νέες τεχνολογίες», γιατί πιστεύουμε ότι έτσι θα δοθεί διέξοδος και στο νέο επιστημονικό δυναμικό της χώρας μας που είναι πολύ σημαντικό» λέει ο Κυριάκος  Κομβόπουλος καθηγητής Μηχανολογίας στο  University of California, Berkeley , ένας από τους διεθνούς κύρους ερευνητές απ όλο τον κόσμο που έρχονται στο πλαίσιο του RoleMak να διδάξουν σε φοιτητές και ερευνητές του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.

«Έχω συνεργασία εδώ και 15 χρόνια με το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ και μπορώ με σιγουριά να πω ότι το επίπεδο των σπουδών στην Ελλάδα όπως και το επίπεδο των φοιτητών είναι εφάμιλο με των ΗΠΑ . Η διαφορά είναι ότι οι νέοι στην Ελλάδα παίρνουν γνώσεις που δεν ξέρουν πώς μπορούν να αξιοποιήσουν».

Ο Κυριάκος Κομβόπουλος ασχολείται με αυτό που γενικά μπορούμε να ονομάσουμε «νέα υλικά» . Δημιουργεί με άλλα λόγια τα προϊόντα του αύριο, αφού όπως τονίζει «προηγηθεί η σχετική έρευνα αγοράς για να καταγραφούν πλήρως οι ανάγκες της αγοράς και του καταναλωτικού κοινού που καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό το ερευνητικό έργο. Εμείς ασχολούμαστε περισσότερο με τις επιφάνειες σε  υπολογιστές, οθόνες, μικροτσίπς, καταλύτες κ.ά και χρησιμοποιούμε υλικά όπως για παράδειγμα τα πολυμερή, το διαμαντένιο κλπ. Στόχος είναι πάντα η καλύτερη απόδοσή τους και το χαμηλότερο κόστος κατασκευής».

Ο ίδιος άν και βρίσκεται πολύ μακριά από την πατρίδα του και δεν σκέφτεται να εγκατασταθεί μόνιμα εδώ παρακολουθεί στενά τις εξελίξεις:

«Συμμετέχουμε χιλιάδες έλληνες επιστήμονες απ όλο τον κόσμο σε ένα δίκτυο προβληματισμού και διαλόγου ένα think tank (δεξαμενή σκέψης) που ονομάζεται «Δημόκριτος» και ανταλλάσουμε απόψεις για όσα συμβαίνουν αλλά και για επιστημονικά θέματα» λέει σχετικά.

econews

Σχόλια