Applied Research Programme
ENG: Yesterday, I had the great pleasure of participating in the discussion panel „Small Grants for Big Impact.” It was an incredibly inspiring event, showcasing how small actions can lead to significant changes. Here’s to more initiatives like this! I encourage you to watch the recording of the event
PL: Wczoraj miałam ogromną przyjemność uczestniczyć w panelu dyskusyjnym „Small Grants for Big Impact”. To było niezwykle inspirujące wydarzenie, które pokazuje, jak małe działania mogą prowadzić do wielkich zmian. Oby więcej takich inicjatyw! Zachęcam do obejrzenia nagrania z wydarzenia.
https://programmefinalconference.pl/live-stream/
NEW ACHIEVEMENT / NOWE OSIĄGNIĘCIE
ENG: We are pleased to announce that our new paper has just been published! The article continues our exploration of the reaction mechanism between copper oxide and FAPI perovskite. We encourage you to check out the publication.
PL: Z radością informujemy, że nasza nowa praca została właśnie opublikowana! Artykuł jest kontynuacją próby wyjaśnienia mechanizmu reakcji między tlenkiem miedzi i perowskitem FAPI. Zachęcamy do zapoznania się z publikacją.
Celebrating a Major Achievement / Świętujemy ważne osiągnięcie
ENG: We are thrilled to announce that our latest scientific article has been published in the prestigious journal ACS Applied Materials & Interfaces! This significant accomplishment not only attests to the high quality of our research but also marks an important milestone in our field. We invite you to read doi:10.1021/acsami.4c03440.
PL: Z ogromną radością informujemy, że nasz najnowszy artykuł naukowy został opublikowany w prestiżowym czasopiśmie ACS Applied Materials & Interfaces! To wspaniałe osiągnięcie nie tylko potwierdza wysoki poziom naszych badań, ale także stanowi ważny krok naprzód w naszej dziedzinie. Zapraszamy do lektury doi:10.1021/acsami.4c03440.
New paper / Nowa publikacja
ENG: We are excited to announce the publication of our latest work on the doping of copper oxide with potassium! Our research delves into the fascinating realm of semiconductor materials, exploring the potential applications of copper oxide in solar cells. If you’re intrigued by the application of copper oxide in solar cells, be sure to check out our new publication.
PL: Z radością ogłaszamy opublikowanie naszej najnowszej pracy na temat domieszkowania tlenku miedzi potasem! Nasze badania zagłębiają się w fascynujący świat materiałów półprzewodnikowych, eksplorując potencjalne zastosowania tlenku miedzi w ogniwach słonecznych. Jeśli interesuje Cię aplikacja tlenku miedzi do ogniw słonecznych, koniecznie przeczytaj naszą nową publikację.
Seminar invitation / Zaproszenie na seminarium
Patent application / Wniosek patentowy
ENG: We are thrilled to share some exciting news! Last week, we filed a patent application with the patent office to protect our innovative procedure for double-doping copper oxide. This advances technology, developed as part of DMOPV project, holds tremendous potential for application in the photovoltaic industry. Stay tuned for updates as we keep you informed about the next step in our project.
PL: Cieszymy się ogromnie, że możemy podzielić się z Wami ekscytującą wiadomością! W ubiegłym tygodniu złożyliśmy wniosek o ochronę patentową naszej innowacyjnej procedury podwójnego domieszkowania tlenku miedzi. Technologia opracowana w ramach naszego projektu ma duży potencjał zastosowania w przemyśle fotowoltaicznym.
Bądźcie z nami na bieżąco, ponieważ będziemy Was informować o kolejnych postępach w naszym projekcie.
Here it is!
Gawlińska-Nęcek, K.; Starowicz, Z.; Woźny, J.; Nuckowski, P.M.; Musztyfaga-Staszuk, M.; Panek, P. Ca-Doped Copper (I) Oxide Deposited via the Spray Coating Technique for Heterojunction Solar Cell Application. Molecules 2023, 28, 7324. https://doi.org/10.3390/molecules28217324 that is the first in a series of publications summarizing the work carried out in the project.
22-25.10.2023 4th International Conference on Materials Science & Nanotechnology
ENG: On October 23-25, I participated in the 4th International Conference on Materials Science & Nanotechnology. The event took place in beautiful Valencia. Again I had the opportunity to present the results of the work carried out in the DMOPV project. The topic of my presentation was „Enhancing the conductivity of copper oxide nanolayers by alkali metals”. The results I presented were highly appreciated by the organizers, who decided to awarded my work in the competition of poster presentations.
PL: W dniach 23-25 października wzięłam udział w 4 międzynarodowej konferencji Materials Science & Nanotechnology. Wydarzenie odbywało się w pięknej Walencji. Po raz kolejny miałam mozliwość zaprezentowania wyników prac prowadzonych w projekcie DMOPV. Tytuł mojej prezentacji plakatowej brzmiał „Enhancing the conductivity of copper oxide nanolayers by alkali metals”. Moja prezentacja została doceniona przez Organizatorów, którzy zdecydowali się wyróżnić mnie w konkursie.
18-21.09.2023 E-MRS Fall Meeting
ENG: Recently, I had the pleasure of giving an invited talk at the international conference EMRS FALL Meeting at the symposium C – Perovskites: From Materials Science to Devices. In my presentation, I talked about the use of copper oxide as hole transporting layer in perovskite solar cells and I discussed the results of investigations made in the DMOPV project. The opportunity to be an invited speaker at such a prestigious conference bringing together several thousand specialists and researchers from many fields of science, such as Information and Communication Technologies, Energy and Environment, Manufacturing, Health, and Fundamentals was a huge honor for me. The abstract of my presentation can be found on the official website of the conference in the symposium C programm https://emrs-2023-fall-meeting.key4.live/programme-live-1.
PL: Niedawno miałam przyjemność wygłosić wykład na zaproszenie na międzynarodowej konferencji EMRS FALL Meeting na sympozjum C – Perovskites: From Materials Science to Devices. W mojej prezentacji mówiłam o zastosowaniu tlenku miedzi jako warstwy transportującej dziury w perowskitowych ogniwach słonecznych oraz omówiłam wyniki badań przeprowadzonych w ramach projektu DMOPV. Możliwość wygłoszenia prelekcji na tak prestiżowej konferencji skupiającej kilka tysięcy specjalistów i badaczy z wielu dziedzin nauki, takich jak Technologie Informacyjne i Komunikacyjne, Energia i Środowisko, Produkcja czy Zdrowie była dla mnie ogromnym zaszczytem. Streszczenie mojej prezentacji można znaleźć na oficjalnej stronie konferencji w programie sympozjum C https://emrs-2023-fall-meeting.key4.live/programme-live-1.
05.06-04.07.2023 BTU Internship
ENG: Recently I did a month-long internship at Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg financed by DMOPV. During this period I tried to solve the problem of perovskite changing while deposited on copper oxide. For this reason, I was trained to use the X-ray photoelectron spectroscopy method (XPS) that provides information about the bound state of elements present on the layer surface. It should be mentioned that XPS is a quantitative technique, suitable for characterizing the elemental and chemical composition of the material’s surface (probe depth 1–10 nm). Therefore, it is a potent tool for the investigation of the growth and reaction of thin films in ultra-high vacuum.
It was a very intense time, I managed to observe many interesting phenomena happening on the surface of copper oxide and the CuOx/perovskite interface. I hope that with the help of specialists from BTU and SENTECH, I will be able to solve the issue I faced. The stay in Cottbus was the beginning of developing cooperation.
PL: Niedawno odbyłam miesięczny staż na Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg finansowany przez DMOPV. W tym okresie próbowałam rozwiązać problem rozkładu perowskitu podczas jego osadzania na tlenku miedzi. Z tego powodu zostałam przeszkolona w zakresie stosowania metody rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronów (XPS), która dostarcza informacji o stanie związanym pierwiastków występujących na powierzchni warstwy. Należy wspomnieć, że XPS jest techniką ilościową, odpowiednią do charakteryzowania składu pierwiastkowego i chemicznego powierzchni materiału (głębokość sondy 1–10 nm). Dlatego jest to potężne narzędzie do badania wzrostu i reakcji cienkich warstw w ultrawysokiej próżni.
To był bardzo intensywny czas, udało mi się zaobserwować wiele ciekawych zjawisk zachodzących na powierzchni tlenku miedzi oraz na granicy CuOx/perowskit. Mam nadzieję, że przy pomocy specjalistów z BTU i SENTECH uda mi się rozwiązać problem, przed którym stanęliśmy. Pobyt w Cottbusie był początkiem rozwijającej się współpracy.
Figure 1. Copper oxide thin film on glass substrate placed in XPS chamber.
11-15.06.2023 XXII KKE
ENG: On June 11-15, 2023, the XXII Krajowa Konferencja Elektroniki (KKE) was held in Darłowo, where we had the pleasure to present the results of our work. At the poster session “Environmental protection and renewable energy sources” we showed the results of spray coating process optimization, which allowed for the development of a know how protocol of CuO and Cu2O manufacturing. What is more, the current-voltage parameters of the first produced in our laboratory perovskite solar cells in the n-i-p structure with copper oxide as HTL were also shown.
PL: W dniach 11-15 czerwca 2023 roku w Darłowie odbyła się XXII Krajowa Konferencja Elektroniki (KKE), na której mieliśmy przyjemność zaprezentować efekty naszej pracy. Podczas sesji plakatowej „Ochrona środowiska i odnawialne źródła energii” zaprezentowaliśmy wyniki optymalizacji procesu osadzania natryskowego, która pozwoliła na opracowanie protokołu know-how wytwarzania CuO i Cu2O. Pokazano także parametry prądowo-napięciowe pierwszych, wyprodukowanych w naszym laboratorium, perowskitowych ogniw słonecznych w strukturze n-i-p z tlenkiem miedzi w roli HTL.
About DMOPV
In the documentary short movie posted on the pvinnowacje.pl, I talk about the DMOPV. I invite you to watch and listen. The material is in Polish language. https://pvinnowacje.pl/materialy-edukacyjne
About spray coating method
Spray coating is a simple technique of thin and uniform film deposition. The manufactured layers may be organic or inorganic (usually oxide) functional coatings. Compared to other techniques, such as slow and expensive ALD, PVD, or CVD, it is cheap and fast. What is more, it allows the deposition of layers not only on flat surfaces but also on 3D structures of various, often irregular, shapes. This property is used especially in electronics, but also in medicine, communication, and automotive. Despite many advantages the spray coating method is not widely used in the PV industry so far. However, many scientists point out that this trend will change soon.
The classic spray coating method is based on three basic steps. In the first stage, the substrate is selected, and then it should be properly prepared. In the second step, the substrate is covered with a liquid precursor, often at an elevated temperature. In the third step, the coating is heated, which may be accompanied by a chemical reaction.
Figure 1. The mechanism of classical spray-coating method
In the DMOPV project, the substrate for testing is quartz glass, which is thermally stable. The use of a different type of glass may result in the diffusion of atoms from the glass into the layer, which we had the opportunity to see at the initial stage of our research. It was found that sodium contained in borosilicate glass migrates to the copper oxide layer and is detected there. In the second stage, the glass is coated with the liquid precursor. The process is carried out at an elevated temperature. In the third step, the coating is annealed and a chemical reaction takes place in it, leading to the formation of metallic copper, which is then oxidized in the air to copper oxide. The obtained oxide is finely crystalline and, depending on the applied thermal process, consists of CuO, Cu2O, or a mixture of the two.
Figure 2. The TEM cross section of copper oxide thin film manufactured by spray coating technique in the project