Ронен Готесман
Ронен Готесман
Ронен Готесман (англ. Ronen Gottesman) — израильский учёный, специалист в области физической химии, материаловедения и возобновляемой энергетики, старший преподаватель (Senior Lecturer) в Институте химии Еврейского университета в Иерусалиме. Его исследования сосредоточены на физической химии, материаловедении и разработке материалов для преобразования солнечной энергии[1][2][3].
Биография
Получил степень бакалавра биофизики на факультете физики и степень доктора философии в области материаловедения и физической химии в Университете Бар-Илан.
Во время работы над докторской диссертацией его исследования были сосредоточены на изучении фундаментальных механизмов работы фотоэлектрических систем на основе нанопористых электродов и гибридных перовскитных поглотителей.
После двух лет работы в исследовательской группе профессора, где он руководил командой, внедрявшей инновационные комбинаторные подходы к изучению перовскитных солнечных элементов, Ронен Готтесман стал профессором. Ари Забан из Университета Бар-Илан проходил постдокторантуру в Институте солнечного топлива Центра материалов и энергетики имени Гельмгольца в Берлине (HZB) под руководством профессора Роэля ван де Крола. В HZB создал команду, которая разрабатывала комбинаторные подходы к изучению новых металлооксидных фотоэлектродов для производства «зеленого» водорода.
В 2022 году писали про солнечный водород: улучшенные фотоэлектроды благодаря мгновенному нагреву. Солнечная энергия может напрямую стимулировать электрохимические реакции на поверхности фотоэлектродов. Фотоэлектроды состоят из полупроводниковых тонких пленок на прозрачных подложках из проводящего стекла, которые преобразуют свет в электричество. Большинство фотоэлектрохимических исследований посвящено расщеплению воды — термодинамически сложной реакции, которая может стать перспективным способом долгосрочного улавливания и хранения солнечной энергии за счет производства «зеленого» водорода. Тонкопленочные фотоэлектроды на основе оксидов металлов особенно перспективны для выполнения этих разнообразных функций. Они состоят из распространенных элементов, что потенциально обеспечивает бесконечную возможность настройки для достижения желаемых свойств — при потенциально низких затратах. В Институте солнечного топлива HZB несколько групп ученых занимаются разработкой таких фотоэлектродов. Обычно их производят методом импульсного лазерного осаждения: мощный лазерный импульс попадает на мишень, содержащую материал, и превращает ее в высокоэнергетическую плазму, которая оседает на подложке. Для улучшения качества осажденной тонкой пленки необходимы дополнительные этапы. В частности, термическая обработка тонкопленочных металлооксидов уменьшает количество дефектов и изъянов. Однако это порождает дилемму: для снижения концентрации атомных дефектов и улучшения кристаллической структуры тонких пленок из оксидов металлов потребуется термическая обработка при температуре от 850 до 1000 градусов по Цельсию, но проблема в том, что стеклянная подложка плавится при температуре 550 градусов по Цельсию. Доктор Ронен Готтесман из Института солнечного топлива HZB решил эту проблему: после осаждения он мгновенно нагревает тонкую пленку из оксида металла с помощью мощных ламп. Это позволяет нагреть его до 850 градусов по Цельсию, не расплавив лежащую под ним стеклянную подложку. «Нагрев эффективно уменьшает количество структурных дефектов, ловушечных состояний, границ зерен и фазовых примесей, которые становится все сложнее устранять по мере увеличения количества элементов в оксидах металлов. Поэтому необходимы новые инновационные подходы к синтезу». Теперь мы продемонстрировали это на фотоэлектродах из Ta2O5, TiO2 и WO3, которые мы нагрели до 850 °C, не повредив подложки», — говорит Готтесман[4].
В 2022 году был назначен старшим преподавателем в Институте химии Еврейского университета в Иерусалиме.
В августе 2026 года сообщается, что исследователи из Еврейского университета Иерусалима разработали метод управления атомной структурой полупроводников с помощью сверхкоротких световых импульсов. Физики научились использовать мгновенные вспышки белого света длительностью в десятые доли миллисекунды для управляемого нагрева тонких пленок. Температура пленки из оксида висмута после вспышки мгновенно достигает почти 2000 градусов Цельсия, а стеклянная подложка, на которую нанесена пленка, не нагревается выше 100 градусов. Обычный нагрев в печи разрушил бы прозрачное токопроводящее стекло, применяемое в сенсорных экранах и солнечных батареях, поскольку оно не выдерживает температуру выше 600 градусов. Технология фотонного импульсного нагрева со скоростью до 10 миллионов градусов в секунду переводит пленку в состояние идеальное для поглощения солнечного света, а быстрое охлаждение позволяет это состояние зафиксировать. Похожий принцип применяют кузнецы при закалке стали: металл раскаляют, а потом фиксируют в холодной воде. Работа опубликована в журнале Small Structures. "Мы нагреваем и охлаждаем материал настолько быстро, что успеваем поймать кристаллическую структуру, которая в обычных условиях исчезает. Эта технология позволяет получить характеристики, недоступные при классическом нагреве", – отметил соавтор исследования доктор Ронен Готесман. Изменение структуры меняет цвет материала с серого на ярко-желтый и расширяет спектр поглощаемого света. Такой материал генерирует в 10-50 раз больший фототок по сравнению с обычной "незакаленной" формой. Авторы планируют применить новый подход к гибким пластиковым основам и другим полупроводникам для солнечной энергетики и электроники[5].
Исследования Ронена сосредоточены на фундаментальных темах в области физической химии и материаловедения, связанных с преобразованием энергии, — от новых синтетических методологий получения новых материалов и концепций устойчивой энергетики до производства топлива с использованием преимущественно фотоэлектрохимических технологий.