Stela Canulescu

Projekttitel

Udvikling af nye optoelektroniske systemer baseret på atomare monolag af halvledermaterialer. 

Hvad handler dit projekt om?

I mit projekt skal jeg designe nye funktionelle materialer, der kan indgå i nye optoelektroniske systemer, såsom ultratynde og lette solceller. Disse specielle strukturer, kaldet van der Waals heterostrukturer, består af kombinationer af atomare lag (2D) af halvledere, der er bundet til hinanden med de svage van der Waals kræfter. Egenskaberne af hvert enkelt lag kan kombineres til at fremstille systemer med skræddersyede egenskaber under omhyggelig kontrol af rækkefølgen og sammensætningen af hvert lag inden for heterostrukturen. I mit projekt vil jeg udvikle en ny, let tilgængelig metode til fremstilling af lovende van der Waals heterostrukturer, som giver os muligheder for at designe helt afgørende nye optoelektroniske systemer. 

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Mit nuværende område på DTU er forskning i tyndfilms solceller. Det er en stor udfordring for det videnskabelige samfund at designe alternative materialer, der kan erstatte standard silicium solceller. Derfor blev jeg tiltrukket af de ny-opdagede todimensionale materialer - de tyndeste halvledere, der er kendt i dag - som har exceptionelle lysabsorptions egenskaber selv med kun 3 atomare lag. Disse revolutionerende materialer vil gøre en forskel inden for mange grønne teknologier, og jeg er glad for at få den store mulighed for at udnytte dette i projektet. 

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Fremstillingen af van der Waals heterostrukturer er i dag en stor udfordring med konventionelle syntesemetoder. Udover de rent tekniske udfordringer mangler der simpelthen viden om, hvordan de fysiske egenskaber ændrer sig når enkelt-lag kombineres til heterostrukturer. Nye metoder, hvorved materialestrukturer med skræddersyede egenskaber kan skabes, vil bringe disse fascinerende materialer tættere på anvendelser. I dette projekt er kombinationen af teori og eksperimenter afgørende for betydelige fremskridt på området, især da disse generelle strukturer er fundamentalt forskellige fra 3D-halvleder heterostrukturer. 

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Dette projekt kan muliggøre nye videnskabelige og teknologiske områder baseret på nye typer optoelektroniske systemer, såsom transistorer, biosensorer, lysemitterende dioder, fotodetektorer og solceller. Inden for solenergi kan to lag af sådanne ultratynde halvledere i et solcelle modul resultere i en effektivitet ved at omdanne sollys til elektrisk energi på 1 til 2%. Effektiviteten kan øges op til 20 procent - nogenlunde det samme som de nuværende grænser for fotovoltaisk teknologi - til en struktur, der kun er 10-30 nm tyk. Den smarte sammenkobling giver de tyndeste og letteste solceller nogensinde og muliggøre en ny måde at bringe ren energi til mennesker, også i anvendelser, hvor vægten er vigtig, såsom luftfartsteknologi. 

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Sapere Aude-programmet vil give mig en glimrende mulighed for at følge mine egne videnskabelige ideer. Desuden vil det gøre det muligt for mig at opbygge mit eget forskningsteam indenfor eksperimentel fysik og øge min synlighed som fysiker på internationalt plan. Jeg finder det utroligt spændende at kunne arbejde indenfor et forskningsområde, hvor mine ideer kan gøre en forskel. Bevillingen vil gøre det muligt for mig at konsolidere og udvide mit netværk og støtte samarbejde mellem mit team og fremragende forskere fra Danmark og udlandet. 

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg voksede op i et grønt område i nærheden af et forskning-campus nær Pitesti i Rumænien. Barndommen i de smukke omgivelser betod at jeg fik muligheden til at udforske naturen hver eneste dag. Jeg flyttede til Bukarest da jeg var 18 år gammel og 7 år senere til Schweiz. Efter at jeg have boet i Schweiz i 6 år, flyttede jeg til Danmark og startede mit familieliv her. Min hovedinteresse er mine to dejlige børn, Zora og Anton, som vi rejser så meget med som muligt i vores fritid. Derudover kan jeg lide at dyrke yoga og lave mad.