Projekty Superogniwo fotowoltaiczne
Projekty
Opracowanie hybrydowego ogniwa fotowoltaicznego
Data28/04/2022
Nazwa projektuFotowoltaika
AutorCBRTP
01Opis projektu
Celem projektu jest opracowanie hybrydowego ogniwa fotowoltaicznego o unikalnej architekturze wykorzystującej struktury ZnO. Architektura ogniwa gwarantująca co najmniej 20% sprawność pozwoli jednocześnie obniżyć koszt produkcji o blisko 30%.
Prace B+R będą bazowały na koncepcji opracowanej w IF PAN, objętej ochroną patentową. Jej innowacyjnością jest wykorzystanie techniki ALD i Hydrotermalnej (wspomaganej mikrofalowo) w opracowaniu całkowicie unikalnej architektury ogniw pozwalającej z jednej strony na poprawę parametrów fizyko-chemicznych, a z drugiej na eliminację części energochłonnych modułów i pierwiastków krytycznych z procesu produkcyjnego ogniw PV.
Dotychczasowe prace potwierdziły krytyczne funkcje technologii, tj. możliwość osadzania warstw ZnO, w tym nanosłupków ZnO jako składowych architektury komórek PV oraz ich pozytywny wpływ na sprawność ogniwa (poprawa o 2-4 punkty proc.). Zidentyfikowane problemy badawcze w obszarach metalizacji, selektywnego osadzania warstw oraz potrzeba identyfikacji alternatywnych technik lub materiałów pozytywnie oddziaływujących na sprawność ogniwa wymagają realizacji dalszych prac badawczych. Co więcej, technologia wymaga wytworzenia dedykowanego środowiska laboratoryjnego umożliwiającego przeprowadzenie badań, testów i optymalizacji na podłożach o wymiarach 15,6×15,6cm.
Prace badawcze obejmą w pierwszej kolejności badanie wieloskładnikowych warstw półprzewodnikowych, badania wpływu gęstości i wymiarów nanosłupków na wydajność ogniwa, opracowania eksperymentalnych prototypów masek do selektywnego osadzania warstw, analizy i modelowania oraz eksperymentalnego doboru parametrów pracy środowiska, w drugiej kolejności wytworzenie dedykowanego środowiska laboratoryjnego, prototypowanie oraz testowanie w symulowanych warunkach operacyjnych. W ramach prac rozwojowych przewidziano optymalizację prototypów, ich testowanie w warunkach rzeczywistych oraz weryfikację kompatybilności z parkami maszynowymi do wytwarzania modułów PV.
Umowa nr POIR.01.01.01-00-1022/16-00 w ramach Działania 1.1 „Projekty B+R przedsiębiorstw”, Poddziałania 1.1.1 „Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020.
Prace B+R będą bazowały na koncepcji opracowanej w IF PAN, objętej ochroną patentową. Jej innowacyjnością jest wykorzystanie techniki ALD i Hydrotermalnej (wspomaganej mikrofalowo) w opracowaniu całkowicie unikalnej architektury ogniw pozwalającej z jednej strony na poprawę parametrów fizyko-chemicznych, a z drugiej na eliminację części energochłonnych modułów i pierwiastków krytycznych z procesu produkcyjnego ogniw PV.
Dotychczasowe prace potwierdziły krytyczne funkcje technologii, tj. możliwość osadzania warstw ZnO, w tym nanosłupków ZnO jako składowych architektury komórek PV oraz ich pozytywny wpływ na sprawność ogniwa (poprawa o 2-4 punkty proc.). Zidentyfikowane problemy badawcze w obszarach metalizacji, selektywnego osadzania warstw oraz potrzeba identyfikacji alternatywnych technik lub materiałów pozytywnie oddziaływujących na sprawność ogniwa wymagają realizacji dalszych prac badawczych. Co więcej, technologia wymaga wytworzenia dedykowanego środowiska laboratoryjnego umożliwiającego przeprowadzenie badań, testów i optymalizacji na podłożach o wymiarach 15,6×15,6cm.
Prace badawcze obejmą w pierwszej kolejności badanie wieloskładnikowych warstw półprzewodnikowych, badania wpływu gęstości i wymiarów nanosłupków na wydajność ogniwa, opracowania eksperymentalnych prototypów masek do selektywnego osadzania warstw, analizy i modelowania oraz eksperymentalnego doboru parametrów pracy środowiska, w drugiej kolejności wytworzenie dedykowanego środowiska laboratoryjnego, prototypowanie oraz testowanie w symulowanych warunkach operacyjnych. W ramach prac rozwojowych przewidziano optymalizację prototypów, ich testowanie w warunkach rzeczywistych oraz weryfikację kompatybilności z parkami maszynowymi do wytwarzania modułów PV.
Umowa nr POIR.01.01.01-00-1022/16-00 w ramach Działania 1.1 „Projekty B+R przedsiębiorstw”, Poddziałania 1.1.1 „Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa” Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020.
02Członkowie konsorcjum naukowo-przemysłowego
Członkowie konsorcjum naukowo – przemysłowego:
- Centrum Badań i Rozwoju Technologii dla Przemysłu – Wyłączny wykonawca prac, Jedyny Beneficjent
- Centrum Badań i Rozwoju Technologii dla Przemysłu – Wyłączny wykonawca prac, Jedyny Beneficjent
03Dane projektu
Okres realizacji: 01.04.2017 – 30.09.2019 / 31 miesięcy
Całkowita kwota kwalifikowana projektu: 5 142 349,11 zł
Badania przemysłowe: 3 854 636,96 zł
Prace rozwojowe: 1 287 712,15 zł
Kwota dofinansowania: 3 856 336,86 zł
Badania przemysłowe: 3 083 709,57 zł
Prace rozwojowe: 772 627,29 zł
Wkład własny: 1 287 712,15 zł
Całkowita kwota kwalifikowana projektu: 5 142 349,11 zł
Badania przemysłowe: 3 854 636,96 zł
Prace rozwojowe: 1 287 712,15 zł
Kwota dofinansowania: 3 856 336,86 zł
Badania przemysłowe: 3 083 709,57 zł
Prace rozwojowe: 772 627,29 zł
Wkład własny: 1 287 712,15 zł