Co jest takiego ekscytującego w perowskitach? Czy spowodują przełom w fotowoltaice i dlaczego nie będzie można łatwo skomercjalizować tego rozwiązania. O tym opowiada laureat Lem Prize 2022 prof. Samuel Stranks z Uniwersytetu w Cambridge.

Michał Ciepielski: Czy może Pan przybliżyć tematykę swoich badań?

Razem ze swoimi zespołem pracuję nad nowymi materiałami do niedrogich urządzeń elektronicznych kolejnej generacji, które napędzą transformację energetyczną. W obrębie naszych zainteresowań znajduje się budowa ogniw słonecznych generujących zieloną energię i paliwa, a także wydajne technologie oświetleniowe. Zajmujemy się również detektorami rentgenowskimi do obrazowania medycznego.

Skupia się Pan m.in. na badaniach perowskitów halogenkowych. Czy mogą one zrewolucjonizować produkcję ogniw słonecznych i urządzeń oświetleniowych?

Te materiały są niezwykle ekscytujące, ponieważ przy niskich kosztach wytwarzania są wyjątkowo wydajne. Nie spotkaliśmy się wcześniej z takim połączeniem w półprzewodnikach. Zwykle mieliśmy do czynienia z materiałami o wysokiej wydajności, ale generującymi wysokie koszty wytwarzania lub odwrotnie.

Dzięki perowskitom halogenkowym możemy dokonać ekscytujących postępów w fotowoltaice, z wydajnością dorównującą wiodącym na rynku ogniwom krzemowym oraz zupełnie nowymi konfiguracjami tandemowych ogniw słonecznych. Technologia perowskitowa ma duże szanse stać się przełomową, ale – biorąc pod uwagę ugruntowany rynek fotowoltaiki – minie wiele lat, zanim będzie możliwe skomercjalizowanie tego rozwiązania.

Jaki to będzie mieć wpływ na dalszy rozwój elektroniki?

Wciąż jesteśmy na wczesnym etapie, ale już teraz obserwujemy niesamowite postępy w ich zastosowaniu w oświetleniu panelowym i wyświetlaczach nowej generacji, a także w detektorach rentgenowskich o wysokiej czułości i rozdzielczości, używanych do obrazowania medycznego.

Wiemy, że istnieje duże zapotrzebowanie na coraz wyższą wydajność, którą zapewnią nam te nowe materiały. Dzięki nim obniżymy koszty fotowoltaiki, co będzie mieć zasadnicze znaczenie w napędzaniu transformacji energetycznej na świecie.

Co uważa Pan za swoje największe osiągnięcie do tej pory? Z czego jest Pan dumny?

Z naukowego punktu widzenia to zdecydowanie mój wkład w zrozumienie fundamentalnych zjawisk odpowiadający za proces rekombinacji nośników ładunku elektrycznego w perowskitach halogenkowych oraz tego, jak zależy on od własności strukturalnych i chemicznych. Inną rzeczą, z której jestem ogromnie dumny, to zgromadzenie wokół siebie wspaniałej, zorientowanej na pracę zespołową, grupy badawczej, wspieranie ich w dalszym rozwoju oraz obserwowanie tego, jakie niesamowite robią postępy.

Znajduje Pan w tym wszystkim jakiś moment dla siebie? Na jakieś hobby?

Zdecydowaną większość wolnego czasu poświęcam dwójce moich dzieci: Willowi (9 lat) i Elli (5 lat), a także żonie Amandzie. Zwłaszcza w weekendy, gdy pełnię rolę domowego taksówkarza. Ale oczywiście uwielbiam się z nimi bawić i kibicować im podczas treningów sportowych. Sam kiedyś dużo grałem w futbol australijski, nawet osiągnąłem w pewnym momencie poziom półprofesjonalny.

Osobiście lubię piesze wędrówki, bieganie, spędzanie czasu na świeżym powietrzu, podróże i dobre jedzenie oraz wino. Na szczęście wszystkie te rzeczy są bardzo kompatybilne z pracą naukową, więc chociaż brak czasu nie pozwala mi na dłuższe przerwy, to i tak udaje mi się je wszystkie od czasu do czasu wykonywać.

Zna Pan twórczość Stanisława Lema?

Szczerze przyznaję, że nie czytałem żadnej z książek Lema, chociaż oczywiście znam go i wiem, jak wielki wpływ jego dzieła wywarły na współczesny świat. Teraz, jako laureat Lem Prize, z przyjemnością zagłębię się w lekturę jego książek.

Czy był już Pan wcześniej w Polsce albo współpracował z polskimi naukowcami?

To mój pierwszy pobyt w Polsce i jestem z tego powodu bardzo podekscytowany. Oczywiście współpracuję z polskimi naukowcami, w tym także z tymi z Wrocławia. Od dłuższego czasu blisko działam z prof. Pauliną Płochocką-Maude z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki PWr. Mam też w swojej grupie wielu postdoców, którzy prowadzą badania naukowe na bardzo wysokim poziomie. Wymienię tutaj na przykład dr. Krzysztofa Gałkowskiego z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki PWr czy dr. Dominika Kubickiego z Uniwersytetu w Birmingham.