Научният свят има своите героини – жени, които със страст, упоритост и визия не просто изследват, а променят бъдещето ни към по-добро. През 2025 г. отбелязваме 15 години от създаването на програмата на L’Oréal и ЮНЕСКО „За жените в науката“ в България – инициатива, която досега е подкрепила 39 изключителни българки, отличени за своите научни проекти в ключови научни области като физика, химия, биология, медицина, астрофизика, екология, информатика и инженерни науки.

Науката за по-чиста енергия – от алтернативни горива до фотоволтаици и водород - представяме ви три жени, които движат напред устойчивата трансформация. Юлия Романова, Изабела Генова и Елисавета Кирилова работят и се развиват в сферата на химията. Те са истински двигатели на промяната, защото енергията на бъдещето се ражда не в димящите комини на миналото, а в лаборатории, изследователски центрове и смели идеи, които преобразяват начина, по който захранваме света.

Юлия Романова: Разработват се нови технологии, които да увеличат ефективността на фотоволтаичните клетки, да намалят цената им, да улеснят тяхното производство, инсталация и потребление

Доц. д-р Юлия Романова е носителка на отличието „За жените в науката“ през 2019. Тя работи в областта на фотоволтаичните технологии и търси нови решения за ефективно улавяне на слънчевата енергия с цел по-чиста и достъпна електроенергия.

Какви са най-обещаващите нови технологии, които според Вас имат потенциала да революционизират фотоволтаичната индустрия в следващите 5–10 години?

В следващите 5–10 години се очаква да бъдат разработени нови технологии, които да увеличат ефективността на фотоволтаичните клетки, да намалят цената им, както и да улеснят тяхното производство, инсталация и потребление в големи мащаби. За целта се работи в няколко направления. Първото направление е разработката на ново поколение много по-успешни фотоволтаични материали. Второто направление е конструирането и оптимизацията на така наречените тандемни соларни клетки, при които се комбинират предимствата на няколко фотоволтаични материала едновременно. Третото направление цели разработка на пластични и леки соларни клетки, които са идеални за приложения при преносими електронни устройства и покриви на превозни средства, където традиционните соларни клетки са непрактични. И последното направление е създаването на интелигентни фотоволтаични инсталации, като например жилищни сгради, които са с вградени прозрачни фотоволтаични клетки в прозорците.

Какви според Вас са основните екологични и технически недостатъци на съвременните фотоволтаични системи, и какви стратегии виждате като най-обещаващи за преодоляването им?

В момента пазарът на соларни клетки се доминира от неорганичния фотоволтаичен материал силиций. Силицият е сравнително добре разпространен химичен елемент на Земята, но почти всички дигитални и електронни устройства използват този полупроводников материал. Освен това, добивът и пречистването на силиция, както и неговото нанасяне при направата на соларните клетки изискват голямо количество енергия. Това само по себе си оскъпява технологията и засилва емисията на вредни газове, които благоприятстват глобалното затопляне. Ето защо, непрестанно се търсят нови фотоволтаични материали, които да изместят монопола на силиция. За момента на фокус са перовскитите, които са високо ефективни фотоволтаици, сравнително евтини, могат да се произвеждат синтетично при ниски температури и се нанасят лесно в големи мащаби както в традиционни, така и в пластични и тандемни соларни клетки. Друг недостатък на силициевите соларни клетки е, че те могат да превърнат само до 33% от слънчевата светлина, достигнала до тях в електрически ток. Един от начин да се преодолее този недостатък е да се използват органични фотоволтаични материали, които имат потенциала да удвоят ефективността на соларните клетки, а същевременно са леки и евтини. Дизайнът на такива органични материали е цел и на моята научна работа в момента. Другият начин е да се използват тандемни соларни клетки, които комбинират няколко фотоволтаични материала в едно, като при това увеличават ефективността и намаляват себестойността на технологията.

Как бихте обяснили на едно дете с какво точно се занимавате?

Представи си, че слънчевите лъчи са малки подаръчета, които небето ни изпраща всеки ден. Съществуват молекули, които умеят да отварят тези подаръчета и да ги превръщат в електричество, което ползваме за лампи, телефони и отопление през зимата. Ние търсим и създаваме молекули-супергерои, които от едно единствено подаръче светлина правят цели две подаръчета електричество. Молекулите-супергерои са рядко срещани, но ако ги открием, те ще ни помогнат да превърнем Земята в по-чиста планета.

Какво Ви вдъхнови да се насочите към фотоволтаиката фотоволтаичната енергетика и как поддържате мотивацията си, когато се сблъсквате с предизвикателства в изследванията?

Още от първите години в университета ме впечатляваха фотофизичните процеси, които настъпват при взаимодействието между материята и светлината. После моя страст стана молекулният дизайн. Това направление в науката е подобно на модния дизайн, но ние химиците моделираме и съшиваме структурата на молекулите, за да може те да ни служат за конкретни приложни цели. Така, съвсем естествено се насочих към молекулния дизайн на нови високоефективни органични фотоволтаични материали. Наличието на предизвикателства е именно това, което поддържа мотивацията ми на ниво. Предизвикателствата са причината ние учените да развиваме своята креативност, която от своя страна зарежда умовете ни с гориво и ни вдъхновява за нови идеи.

Интересувате ли се от устойчив начин на живот извън работата? Например – използвате ли Вие самата слънчева енергия у дома или практикувате други „зелени“ навици?

Разбира се, че темата за устойчив начин на живот ме вълнува не само като учен, но и като обитател на планетата Земя. За съжаление, в домакинството ми употребата на слънчева енергия се свежда само до малки соларни батерии. Причини за това са по-горе споменатите - все още относително високата цена на фотоволтаичните технологии, недотам високата им ефективност спрямо конвенционални източници на ток и трудната им инсталация в градска среда. За щастие, практикувам и други „зелени“ навици. Опитвам се да намаля максимално използването на пластмасови и найлонови материали. Предпочитам продукти за многократна употреба, а старите дрехи предавам в пунктове за рециклиране или подарявам, за да удължат живота си. Освен това, най-често се придвижвам пеш и купувам хранителни продукти от местни производители и ферми, което минимизира вредните емисии от газове.