В детстве Татьяна Комаричева из маленького города Добрянка Пермского края уговаривала родителей купить ей всевозможные технические новинки: то телефон, то планшет, то ноутбук последней модели… Но вовсе не для того, чтобы покрасоваться перед одноклассниками. Она изучала программы устройств, пыталась понять, как всё оборудовано внутри. А сегодня девушка – успешный работник научной лаборатории и уже сама создаёт технические новинки.

Между физикой и информатикой

По признанию Татьяны, работа в лаборатории никогда не была её мечтой. В школьные годы она, шустрая любознательная девчонка, увлекалась настольным теннисом, занималась в Школе искусств и видела себя в будущем архитектором.

 — Я обучалась в Добрянской школе искусств на художественном отделении, а в общеобразовательной школе у меня был специализированный математический класс, — рассказывает Татьяна. —  Поэтому в девятом классе мне казалось, что проектировать помещения или целые здания — это логичное продолжение обучения на стыке технических и творческих наук.

Но всё изменилось в старшем звене школы. В городе тогда прошла реформа: создали новое учебное заведение исключительно для старшеклассников – Новый Образовательный Центр (НОЦ). Туда переводили на обучение всех учеников городских школ 10-11 классов. И, как вспоминает сегодня Татьяна, здесь открывались поистине уникальные возможности для выпускников.

 — До сих пор считаю, что это лучший формат обучения и подготовки к экзаменам подростков. Мы сами выбирали для себя необходимые профили-предметы и изучали их глубже, чем в обычной школе, — говорит она. – Новый центр, неравнодушные учителя, которым действительно хотелось передать нам свои знания, да и сам формат учёбы полностью поменяли моё мировоззрение. Нам так преподавали физику и информатику, что я влюбилась в эти предметы, плюс моя детская тяга к технике дала о себе знать… В общем, в НОЦе я поняла, что мне нужна профессия, которая бы сочетала в себе и физику, и информатику, и технические знания… Помогли уроки профориентации, которые тоже проводились не ради галочки, а действительно давали возможность определиться с будущей специальностью.

И она выбрала электронику, точнее, наноэлектронику.

На пути к науке

Ближайший к Уралу университет, в котором Татьяна могла бы изучать наноэлектронику, оказался в Казани. Было решено – девушка переезжает в столицу Татарстана.

 — В 2014 году я поступила в такой желанный Энергоуниверситет Казани и… в первом же семестре разочаровалась в своём выборе, — признаётся Татьяна. – Уровень университета, лекции – всё это не соответствовало моим ожиданиям. Я поняла, что здесь учёным по нанотехнологиям я стать вряд ли смогу, нужен другой университет, практикующие преподаватели… Такой институт был в Москве.

Отучившись год, она забрала документы и отправилась покорять столицу!

Татьяна смогла поступить в МИСиС, который первым в стране получил статус Национального исследовательского технологического университета. Образование, по её мнению, здесь на порядок качественней, плюс университет сотрудничает с самыми передовыми предприятиями России, а значит, выпускникам проще найти работу.

 – Думала, что окончу бакалавриат и пойду работать на самое современное предприятие по производству электроники! Ну или в офис «Роснано», – рассказывает она.  – Но, побывав на практике, поняла, что большинство российских предприятий нацелены производить электронику для военных нужд, а мне это неинтересно. Офис «Роснано», в который мне так хотелось попасть, оказался самым обычным, скучным… Спасение я нашла в лаборатории!

Технологии будущего

Любовь к лаборатории у Татьяны обнаружилась на третьем курсе. Тогда ей предложили поработать в новенькой лаборатории университета, чтобы написать хороший диплом. Тему она выбрала самую что ни на есть новаторскую: «Перспективные солнечные элементы на основе нового материала – гибридного перовскита».

– Мы каждый день проводили всё новые и новые эксперименты. Это было так увлекательно, что когда пришло время поступать в магистратуру и выбирать, где работать – на предприятии, где всё нужно выполнять по инструкции, или в лаборатории, где каждый день что-то новое и неизведанное – я выбрала второе, – рассказывает Татьяна. – То есть я теперь инженер электронной техники, как и мечтала, но в научной среде!

Фактически девушка теперь занимается поиском альтернативного источника энергии для технического оборудования. О своих открытиях Татьяна может рассказывать бесконечно:

– Перовскитные фотопреобразователи – это такие плёночки, которые могут преобразовывать не солнечный свет, как сейчас, а свет от искусственных источников – ламп накаливания, светодиодных, люминисцентных. Такие приборы многообещающи для питания датчиков системы «Умный дом» или переносной электроники, беспроводных клавиатур и многого другого. Представляете, если бы все эти устройства были автономными, тогда не нужно было бы вести к каждому датчику провода, а обычные телефоны, планшеты отпала бы необходимость подзаряжать. Красота же!

Сейчас такие продукты тоже есть на рынке, но в них используются фотомодули на основе кремния, и коэффициент полезного действия при низкой освещённости – всего 5%. Разработки лаборатории, в которой трудится Татьяна, после ряда экспериментов смогли получить КПД уже в 30%.

– И это при низкой освещённости! – уточняет она. – А теоретический предел – до 52 процентов! Есть к чему стремиться! Кроме того, мы с коллегами подобрали материалы для этих элементов, которые изготавливаются при низких температурах: до 100 градусов по Цельсию, в то время как  кремниевые элементы – при 800 градусов по Цельсию. То есть наша разработка более энергоэффективна и позволит наносить слои фотомодулей на гибкие пластиковые подложки. У этих подложек температура плавления 170 градусов, а с кремниевыми элементами такой «фокус» не прошёл бы!

Под руководством итальянского учёного

Команда инженеров, в которой трудится Татьяна, стала победителем конкурса новейших разработок «Новатор Москвы-2020». Лаборатории вручили грант в 1 миллион рублей.

– Средства мы направили на закупку оборудования и расходных материалов для работы, – рассказывает Татьяна. – Наша лаборатория существует  исключительно на гранты и конкурсы и не имеет постоянного финансирования. Поэтому каждый год мы двигаемся вперёд, выигрываем новые конкурсы. Вообще, в планах у нас довести перовскиты до рынка. Но тут есть некоторые нюансы. Например, продолжительность работы перовскитных элементов. Сейчас она составляет примерно три года при работе в помещении, без солнечного света. Очень хочется довести этот срок хотя бы до пяти лет и открыть  свой завод по производству фотоэлементов. Ведь наука просто ради науки – это неинтересно.

Об успехах команды молодых учёных был снят репортаж на Первом канале телевидения. Результаты работы группы, куда вошли и итальянские коллеги, опубликовали в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells («Солнечные энергетические материалы и солнечные элементы»).

Сегодня Татьяна продолжает обучение в МИСиС, теперь уже в аспирантуре, под руководством итальянского учёного Альдо Ди Карло, профессора университета Тор Вергата.

 — Именно наш руководитель вывел технологию солнечных элементов на сенсибилизирующих красителях из лабораторий на рынок, — с восхищением рассказывает Татьяна. — Алло Ди Карло — один из основателей завода по изготовлению солнечных панелей на красителях. На базе этого завода ведутся разработки по улучшению технологии красителей и исследования по внедрению технологии перовскитных галогенидных поглотителей света в производство солнечных панелей. Нашей лаборатории посчастливилось работать под руководством человека, превращающего лабораторные образцы в коммерческий продукт!

Альдо Ди Карло с командой инженеров с 2018 года трудится в лаборатории для исследования перовскитных материалов для применения в солнечных элементах. За эти годы в лаборатории повысили КПД солнечных элементов с начальных 5% до 20,1%; освоили технологию масштабирования площади до 10 кв. см. А самое главное, солнечные элементы на основе перовскита эффектно работают и при искусственном свете, КПД в таких условиях достиг 36%.

 —  Сейчас мы работаем с рядом российских компаний (РЖД, МТС, Билайн), которые готовы запустить пилотные проекты с нами на своих площадках и оценить вклад нашей разработки в свои техпроцессы, понять, какие преимущества им может дать наша разработка, — добавляет инженер.

Шанс есть у каждого

Дважды научные статьи Татьяны Комаричевой публиковались в международных журналах. Вместе со своими единомышленниками она продолжает исследования перовскитных элементов для дальнейшего внедрения продуктов в жизнь. И успехи есть. Например, группа учёных создала  различные варианты солнечных элементов. А ещё у Татьяны появились собственные ученики.

 — В 2021 году мы проводили целую смену для подростков в образовательном центре «Сириус» в Сочи. Это что-то вроде тематического лагеря, наша смена называлась «Большие вызовы».  Мы целый месяц учили ребят разрабатывать перовскитные батареи. Теперь они, как и я когда-то, делают первые шаги в науке и очень «зарядились» темой перовскитов, сами ставили опыты. Думаю, что некоторые из них вернутся в нашу лабораторию уже в качестве научных сотрудников! — рассказывает Татьяна.

Размышляя о своей деятельности, 26-летний учёный подчёркивает, что главное – не бояться в жизни всё бросить на полпути, если тебе это не приносит удовлетворения.

– Сейчас детям говорят, что у них всего одна попытка сдать ЕГЭ или поступить в вуз. Я считаю, что это полная ерунда! Шансов – тысячи, нужно просто найти свой, – говорит Татьяна Комаричева. – Мир сейчас такой, что нужно уметь подстраиваться под него, а ещё очень много работать, даже в выходные, это обязательно принесёт отдачу!

Аудио / Татьяна Комаричева — О чём мечтает научный сотрудник

Фото и видео предоставлены Татьяной Комаричевой

---