Naše projekty

Běžící projekty

Grantová agentura České republiky

2023-2025

Strukturní změny způsobené light-soaking efektem ve směsných halogenidových perovskitech

Projekt je zaměřen na studium a pops fotoindukované fázové segregace ve směsných halogenidových perovskitech, což je klíčový jev snižující účinnost solárních článků, vedoucí k provozní degradaci fotovoltaického materiálu. Fotosegregace, jež je intrinsickou vlastností struktury těchto materiálů, zároveň je řízená mikrostrukturou a ovlivněna kontaktní vrstvou, bude postupně studována na monokrystalech, polykrystalech a prototypech fotovoltaických článků. Série vzorků s různou koncentrací halogenidů budou připraveny chemickou cestou. Vývoj mikrostruktury a výkonových parametrů během světelné expozice bude detailně studován kombinací in-situ a in-operando metod rentgenového rozptylu a optické spektroskopie. Výsledky měření rentgenové difrakce (fázové složení, rozložení vnitřní deformace a morfologie domén) budou korelovány s optoelektronickými vlastnostmi. Na základě získaných poznatků bude vyroben prototyp fotovoltaického zařízení se zvýšenou odolností proti fázové segregaci.

Cílem projektu je objasnění role deformace v krystalu směsného halogenidového perovskitu při otevírání iontových migračních kanálů během světelné expozice. Optimalizace mikrostruktury a složení vedoucí ke zvýšení odolnosti solárních článků vůči fázové segregaci.

obr. z M. C. Brennan, S. Draguta, P.V. Kamat, M. Kuno, ACS Energy Lett. 2018, 3, 1, 204–213

Studentské projekty

Grantová agentura Univerzity Karlovy

2019-2022

Hlavní řešitelka: Tereza Košutová

GAUK 1546119, Studium teplotní stability a reálné struktury heterogenních nanočástic připravených metodou kondenzace z plynné fáze

Nanočástice zkoumané v rámci předloženého projektu patří mezi moderní a progresivní materiály s širokým aplikačním potenciálem, perspektivní z hlediska jejich použití ve výrobcích s vysokou mírou přidané hodnoty.

Cílem projektu je příprava série heterogenních kovových nanočástic metodou kondenzace z plynné fáze. Jejich depozice na planární, strukturované pevné substráty i do tekuté matrice. Komplexní strukturní a mikrostrukturní charakterizace připravených vzorků pomocí metod rozptylu rtg. záření. Stanovení fázového složení, mřížových parametrů a parametrů reálné struktury – defektů krystalové mříže nanočástic. Určení optických, termických případně magnetických vlastností připravených vzorků. Vytvoření relevantních fyzikálních modelů studovaných nanočástic. Korelace parametrů přípravy nanočástic s jejich morfologií (typ, tvar, rozdělení velikostí) a určenými strukturními a mikrostrukturními parametry a parametry reálné struktury. Speciální důraz bude kladen na studium teplotní stability a teplotního vývoje vlastností připravených materiálů. Na základě dat získaných z in-situ vysokoteplotních rentgenografických difrakčních a maloúhlových (SAXS) měření bude vytvořen detailní popis teplotních závislostí strukturních a mikrostrukturních parametrů a parametrů reálné struktury studovaných nanočástic.

Hlavní řešitel: Petr Cejpek

GAUK 244217, Příprava a studium vlastností slitin s tvarovou pamětí Ni2MnGa dopovaných Indiem

Slitiny s tvarovou pamětí jsou moderním typem materiálů, ve kterých změnou vnějších podmínek (např. změnou teploty, přiložením vnějšího pole, apod.) můžeme dosáhnout reverzibilní změny jejich struktury a mikrostruktury mající za následek vratnou změnu jejich makroskopických rozměrů. Perspektivním zástupcem těchto materiálů jsou slitiny na bázi Ni2MnGa, ve kterých je efekt tvarové paměti – strukturní změny a makroskopická změna rozměrů vzorku – indukován vnějším magnetickým polem. Magnetické pole potřebné k vyvolání těchto změn je přitom menší než 1 T.

Důležitým aspektem těchto materiálů je enormní citlivost strukturních změn a fyzikálních vlastností na drobné odchylky, či změny v kompozici a/nebo stechiometrii slitin. Předložený projekt je zaměřený na přípravu a studium monokrystalických vzorků slitiny Ni2MnGa dopovaných indiem s kompozicí a) zachovávající ideální stechiometrický poměr 2:1:1, tzn. složení Ni2MnGa(1-x)In(x), a b) vzorků s nestechiometrickou kompozicí (lišící se od ideálního poměru 2:1:1).

Struktura, mikrostruktura a reverzibilní strukturní změny připravených vzorků budou studovány kombinací moderních experimentálních metod s důrazem na metody rozptylu rtg. záření. Popsané strukturní změny budou korelovány se změnami fyzikálních vlastností (magnetická susceptibilita, Curieova teplota, rezistivita, magneto-optické vlastnosti, atd.) připravených slitin. Výsledky získané během řešení projektu zásadním způsobem přispějí k pochopení principů a zákonitostí martenzitické transformace, která je klíčová pro efekt tvarové paměti.