Julen Ibañezek, Materialen Fisika Zentroko ikertzailea, PhotoNow proiektua garatzeko 1.4 milioi euroko ERC Starting Grant diru-laguntza jaso du

Proiektuari esker lan talde berri bat osatuko da ez-ohiko efektu fotoboltaiko bat ikertu ahal izateko Materialen Fisikaren Zentroan (CFM), Donostian kokatuta dagoen Eusko Jaurlaritzaren bikaintasunezko ikerketa basikoko zentro, eta Euskal Herriko Unibertsitatea eta Ikerketa Zientifikoen Kontseilu Goreneko zentro mixtoa.

1.4 milioi euroko diru-laguntza onartu dio Europako Ikerketa Kontseiluak (ERC) Julen Ibañezi, UPV/EHUko ikerlaria CFMn, ERC Starting Grant laguntzen 2020ko deialdian. Bere ikerketa-taldea sortzen lagunduko dio, 3 postdoc eta 2 tesi ikasleri lan emango dielarik, eta cluster konputazional bat erosteko aukera izango du ere. Bultzada handia izango da datozen 5 urteetan ez-ohiko efektu fotoboltaiko honi lotutako ikerketa-proiektu hau aurrera eraman ahal izateko.

Julen Ibañez “oso eskertuta eta pozik” agertu da, deialdi benetan lehiakorra bait da. Europako Ikerketa Kontseiluak jakinarazi duenez, 3.200 eskari baino gehiago jaso dituzte, eta haietako % 13 baino ez dituzte diruz lagundu. ERCk 3 panel, LS (Life Science), PE (Physical Science and Engineering) eta SH (Social Sciences and Humanities) ditu. Ibañez doktorea PE panelera aurkeztu da, eta bera da panel honetan laguntza bat lortu duen Euskal Herriko ikertzaile bakarra. Ikerlariaren hitzetan “aukera paregabea eman didate ikerketa-talde bat sortzeko eta ikerketa-proiektu hau aurrera eraman ahal izateko. Ni bezalako ikerlari gazte batentzat aukera ezin hobea da egin nahi ditugun gauzak egiteko eta gure ibilbidea egonkortzeko, karrerari bultzada on bat emanez. Erantzukizuna handia bada ere, erronkari heltzeko gogoak dauzkat, emaitzak eskutan ditugunean, Europak jakin dezan egindako apustuak pena merezi izan duela”.

Julen Ibañez doktoratu ondoko ikertzailea da, Europako Batzordearen MSCA beka pertsonalarekin (Marie Sklodowska-Curie Action beka) eta UPV/EHUrekin kontratua duena Donostiako Kimika Fakultateko Materialen Fisika Sailarekin, zeinak CFMn garatzen baitu bere ikerketa. 2021eko ekainetik aurrera hasiko da ERCk finantzatutako proiektu berria, eta Ikerbasque CFMn ikertzaile-lanpostu iraunkorra izatera igaroko delarik.

PhotoNow: Plaka fotoboltaikoen efektu estandarretik areago

Proiektua ez-ohiko efektu fotoboltaiko bati buruz da (hau da, ez da gaur egun plaka solarrak funtzionatzeko erabiltzen den efektu fotoboltaiko estandarra). 60. hamarkadan neurtu zen lehenengoz, eta argia xurgatzen duen efektu ez-lineal batean datza, material berezi batzuetan soilik ematen dena. Efektua pairatzeko, materialak inbertsio simetria puskatu behar du bere barrenean (ohikoa baina simetria bajuagoa eduki behar du bere oinarrizko egiturak, gelaxka unitatea deritzonak), horregatik ingelesez “bulk photovoltaic effect (BPVE)” deritzo, “material barrenean” sortzen baita efektua. Kondizio hau betetzen bada, materialak argia xurgatuko du efektu honen bitartez (efektu fotoboltaiko estandarraz gain). Gaur egungo plaka solarretan gehien erabiltzen den silizioak adibidez ez du efektu hau pairatzen, inbertsio simetria du eta.

BPVE-ek dituen berezitasunak: materialak duen simetria bajuaren ondorioz, gai da argia xurgatu ondoren kitzikatzen den elektroia kanpoko laguntzarik gabe garraiatzeko (photocurrent deritzo honi); beste era batera esanda, materialak berak eratu eta jasan dezake eremu elektriko intrintseko bat, kanpotik aplikatu behar izan gabe. Honek abantaila haundia suposa dezake zelula fotoboltaiko estandarrekin alderatuta, non eremu elektrikoa kanpotik eratzen den pn-junction deitutako interfazen bidez (honek teknologikoki lan asko eskatzen du, eta gainera zelularen efizientzia mugatzen du).

PhotoNow Proiektuan, arlo hau bultzatzeko, teoria eta kalkulu numerikoa (konputazionala) elkartu nahi dituzte, BPVE pairatzen duten materialen xurgapen propietateak zehazki kalkulatu ahal izateko eta horrela material interesgarriak topatu ahal izateko (xurgapen haundia dutenak, efizienteak direnak etab. ) eta esperimentuak proposatu ahal izateko (errazagoa eta azkarragoa baita kalkulu numeriko bat egitea benetazko esperimentu bat egitea baino, materiala bilatu, sintetizatu etab. egin behar baita).

Horretarako, ikertzaileak metodologia berria erabiltzea proposatzen du, Wannierren funtzioak. Bere helburua, alde batetik, intereseko materialak aurkitzea eta proposatzea da, eta, bestetik, kode konputazional bat garatzea da, hainbat materialetan BPVE efektuaren magnitudea aurreikusteko, libreki banatzen dena (software librea edo doakoa) eta espezialitate ezberdinetako ikertzaileek erabili ahal izango dutena.

Julen Ibañez

2009an Euskal Herriko Unibertsitatean (UPV/EHU) Fisikan lizentziatu ostean, ikertzaile gipuzkoarrak doktore-tesia egin zuen, Eusko Jaurlaritzaren doktoratu aurreko beka batek diruz lagunduta, UPV/EHUn eta Donostia International Physics Center-en (DIPC). Ikerketa-ibilbidearekin herritik kanpo jarraitzea erabaki zuen, eta doktoratu osteko egonaldi bat egin zuen Alemanian, Forschungszentrum Jülich ikerkuntza zentroan Helmholtz dirulaguntzaren bitartez. Ia lau urteko egonaldia bukatu ostean, Donostiako CFM-ra etorri zen bertako dirulaguntza baten bitartez. Gaur egun, Europako Batzordearen MSCA bekarekin diardu CFMan.