CBRTP | Ogniwo bezkrzemowe
Centrum Badań i Rozwoju Technologii dla Przemysłu
centrum badań, centrum badań i rozwoju technologii dla przemysłu, narodowe centrum badań
22020
portfolio_page-template-default,single,single-portfolio_page,postid-22020,ajax_fade,page_not_loaded,,select-theme-ver-2.2.1,wpb-js-composer js-comp-ver-4.3.4,vc_responsive

OGNIWO BEZKRZEMOWE

 

Projekt zakłada opracowanie materiałów niezbędnych do wytworzenia bezkrzemowego i dwustronnego ogniwa fotowoltaicznego oraz przygotowanie do wdrożenie technologii ich wytwarzania. Projektowane ogniwa wykonane zostaną na perforowanych podłożach metalowych (Cu/Al), na których obustronnie zostaną wytworzone warstwy półprzewodnikowe. Opracowana przez CBRTP i zabezpieczona zgłoszeniem patentowym technologia wytwarzania półprzewodników na bazie termicznego tlenku miedzi CuO uzyskiwanego na podłożu i zarazem elektrodzie Cu pozwala na osiągnięcie kontaktu omowego Cu/CuO oraz na podłożu Al także pełniącym funkcję elektrody na bazie siarczku cyny SnS, uzyskiwanego w procesie CBD, pokrywanych w obu przypadkach półprzewodnikiem typu n z wykorzystaniem tlenku cynku w postaci nanosłupków pokrytych warstwą ZnMgO/AZO w procesie ALD. Ze względu na charakter procesów utleniania, ALD, CBD i hydrotermalnego w jednym cyklu procesów uzyskuje się strukturę półprzewodnikową po obu stronach ogniwa. Projekt zakłada również opracowanie technologii wytwarzania perforowanych podłóż metalowych w których puste przestrzenie w podłożu wypełniane będą medium rozpraszającym w postaci polimeru z zawieszonymi cząstkami metalowymi, co pozwoli na efektywne rozwinięcie powierzchni czynnej ogniwa. Projekt zakłada zarówno dobór techniki wykonywania perforacji jak i rodzaju medium rozpraszającego, we współpracy z naukowymi ośrodkami zewnętrznymi.

 

Wytworzone materiały/komponenty ogniwa zostaną scharakteryzowane pod kątem właściwości elektrycznych, tribologicznych, dylatometrycznych oraz struktury i morfologii.

 

Finalnie wytworzone ogniwa zostaną poddane metalizacji, która będzie tworzyła z górną warstwą ogniwa AZO (niskorezystywny kontakt omowy). Proces ten ze względu na stosowane w ogniwie materiały będzie niskotemperaturowy, aby warstwy struktury nie uległy degradacji. Na warstwie transparentnej zaplanowano zatem metaliczne kontakty elektryczne na bazie cząstek i nanocząstek srebra Ag w ramach którego to procesu będzie opracowanie i wytworzenie heterofazowych zawiesin – tuszów kompatybilnych z tą technologią. Podstawą procesu będzie przekształcenie tuszu do postaci mgły aerozolowej, a następnie skupieniu go i w formie mikrometrowej strugi skierowaniu w stronę podłoża. Kontakty elektryczne stanowić będą elektrodę i nanoszone będą metodą druku aerozolowego, a ich osadzanie realizowane będzie z zastosowaniem niskotemperaturowych technik wygrzewania (do 300ºC).

 

Nie bez znaczenia jest także cel przepisany do zadań Partnera przemysłowego, określony jako dążenie do opracowania w ramach prac badawczych procesu oraz narzędzi do montażu modułów fotowoltaicznych z zastosowaniem konwencjonalnego parku maszynowego ze szczególnym uwzględnieniem pozostającej w dyspozycji partnera linii SmartWire. W ramach prac badawczych partnera przemysłowego przewidziano opracowanie własnej konstrukcji stringera oraz komponentów dystrybucji folii i taśm „wire” na bazie standardowych maszyn dostarczonych przez producenta MeyerBurger AG, dla uzyskania pełnej kompatybilności i możliwości przezbrajania linii umożliwiającego stosowanie tak ogniw konwencjonalnych jak i projektowanych w ramach niniejszego projektu ogniw bezkrzemowych. Moduły składające się z opracowanych ogniw bezkrzemowych będą oferowane przez Hanplast oraz jego przedstawicielstwa na rynku polskim, amerykańskim, ukraińskim, gruzińskim a także w toku ekspansji rynkowej w obszarze UE.

 

 TECHMATSTRATEG Projekt nr 409122  w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych „Nowoczesne technologie materiałowe”

 

Tytuł: Opracowanie technologii wytwarzania materiałów funkcjonalnych do zastosowań w bezkrzemowych ogniwach fotowoltaicznych

 

Umowa o dofinansowanie nr: TECHMATSTRATEG2/409122/3/NCBR/2019

 

Członkowie konsorcjum naukowo przemysłowego :

  • Centrum Badań i Rozwoju Technologii dla Przemysłu S.A. – Lider konsorcjum
  • Hanplast Sp. z o.o. – Partner konsorcjum
  • Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie – Partner konsorcjum

 

Okres realizacji: 01.01.2019 – 31.12.2021

Całkowita kwota kwalifikowana projektu: 17 550 437 zł

Badania przemysłowe:14 467 545 zł

Prace rozwojowe: 2 169 092 zł

Prace pzedwdrożeniowe: 913 800 zł

Kwota dofinansowania: 15 213 307 zł

Badania przemysłowe: ‭12 797 045‬ zł

Prace rozwojowe: 1 593 842 zł

Prace przedwdrożeniowe: 822 420 zł

Wkład własny: 2 337 130 zł