Laboratorium  Fotowoltaiczne  IMIM PAN
Laboratorium Fotowoltaiczne IMIM PAN
  • Rozmiar czcionki
  • A- A A+
  • Kontrast
  • Aktualności
  • Dla przemysłu
  • Oferta LF
  • Spacer wirtualny
  • Materiały edukacyjne
  • Prawo
  • Ankiety
PV INNOWACJE
Badania, trendy, wdrożenia w fotowoltaice
antonio-garcia-dUxJeSb92KU-unsplash.jpeg
antonio-garcia-ndz_u1_tFZo-unsplash.jpeg
kevin-jiner-9qESDrlpkiA-unsplash.jpeg
karsten-wurth--tzkyLKPvL4-unsplash.jpeg
anders-j-hxUcl0nUsIY-unsplash.jpeg
high-angle-of-model-for-renewable-energy-with-solar-panels.jpeg
solar-panels-on-the-roof-of-the-modern-house-harvesting-renewable-energy-with-solar-cell-panels-exterior-design-3d-rendering.jpeg
 

Aktualności

  • Hermetyzacja tandemowych modułów słonecznych typu krzem-perowskit

    Hermetyzacja tandemowych modułów słonecznych typu krzem-perowskit

    Tandemowe ogniwa słoneczne krzemowo-perowskitowe mają ogromny potencjał zwiększenia produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych dzięki ich bardzo wysokiej wydajności w połączeniu z obiecującą strukturą kosztów (nowy rekord tandemowego ogniwa krzem-perowskit… Read More
› ‹
  • 1

Perowskity osadzane próżniowo o kontrolowanej orientacji kryształów

12-12-2023

Perowskitowe ogniwa słoneczne (PSC – ang. perovskite solar cells) wzbudziły duże zainteresowanie ze względu na szybki wzrost wydajności konwersji energii, przekraczający obecnie 26%. Powszechnie stosowaną metodą osadzania wysokiej jakości folii perowskitowych jest obróbka chemiczna na mokro, w tym powlekanie wirowe, które doskonałe sprawdziło się w produkcji urządzeń o stosunkowo małych powierzchniach około 0,1 - 1 cm2. Naukowcy szeroko badają możliwości poprawy sprawności PSC powlekanych wirowo projektując nowe struktury ogniw, modyfikując interfejs bądź skład każdej z warstw funkcjonalnych.

Podatność na degradację wywołaną potencjałem polaryzacyjnym w komercyjnych dwustronnych modułach fotowoltaicznych p-PERC

11-12-2023

Powszecnie wiadomo, że degradacja indukowana potencjałem (PID – ang. potential induced degragation) typu polaryzacyjnego (PID-p) szybko zmniejsza wydajność modułu. Amerykańscy naukowcy dowiedli, żew niektórych przypadkach PID-p można zmniejszyć lub nawet odwrócić pod wpływem światła, ale zgodnie z oczekiwaniami efekt ten będzie mniej wyraźny w przypadku tylnej strony dwustronnych modułów fotowoltaicznych otrzymujących mniejsze natężenie promieniowania [Mahmood F., et al., Prog. Photovolt. Res. Appl., 2023; 31, 1078–1090]. 

Przegląd technologii powlekania cienkowarstwowego do zastosowań energetycznych – osadzanie z fazy gazowej

08-12-2023

Metody osadzania cienkich warstw są dobrze znane i zostały zaadaptowane przez przemysł w celu uzyskania zoptymalizowanych powłok o ulepszonych właściwościach elektrycznych, morfologicznych, topologicznych, optycznych i powierzchniowych. Obecnie szczególną rolę odgrywa odpowiednie skalowanie produkcji i unikanie metod chemicznych, dlatego producenci wycofują się z metod osadzania z roztworów na rzecz osadzania z fazy gazowej. Techniki takie są najlepsze ze względu na możliwości technologiczne umożliwiające wytwarzanie cienkich warstw nieorganicznych, hybrydowych i nanokompozytowych [M.I. Hossain, S. Mansour, Cogent Engineering, (2023), 10, 2179467]. Fizyczne osadzanie z fazy gazowej PVD (ang. - Physical Vapour Deposition) polega na pokrywaniu podłoża warstwą zadanego materiału dzięki wspomaganiu plazmą lub poprzez odparowanie. Technika taka cieszy się dużym uznaniem ze względu na swoją prostotę, dobór materiałów do osadzania i możliwość współnapylania, umożliwiając...

Mechanizm odbarwienia modułu i degradacji ogniwa słonecznego wywołanej promieniowaniem UV

04-12-2023

Pomimo oczekiwanego okresu użytkowania wynoszącego ok. 30 lat, moduły fotowoltaiczne podlegają mechanizmom degradacji, które w różny sposób wpływają na ich wydajność. Są to odbarwienie, rozwarstwienie, korozja lub pękanie ogniw. Od dziesięcioleci obserwuje się żółknięcie modułów fotowoltaicznych (PV) głównie spowodowane ekspozycją na promieniowanie UV.

Przegląd technologii powlekania cienkowarstwowego do zastosowań energetycznych – osadzanie z roztworu

04-12-2023

Nowoczesne technologie powlekania cienkowarstwowego mają swój udział w rozwoju urządzeń zapewniających efektywność energetyczną. Wybór właściwej techniki stał się istotny, ponieważ skalowanie znacznie różni się w zależności od postępowania. Zatem staje się oczywiste, że należy wybrać odpowiednią procedurę osadzania w zależności od potrzeb, szczególnie w przypadku kiedy wielkość podłoża, grubość powłoki i wymagana chropowatość powierzchni mają kluczowe znaczenie [M.I. Hossain, S. Mansour, Cogent Engineering, (2023), 10, 2179467]. Techniki powlekania cienkowarstwowego obejmują różne metody przetwarzania wzrostu materiałów przewodzących, półprzewodnikowych i dielektrycznych na różnych typach podłoży. Możliwe stało się opracowanie materiałów przezroczystych, półprzezroczystych, bardzo trwałych i izolacyjnych w zależności od zapotrzebowania. Technologia powlekania polega na implantacji cienkich warstw o grubościach od nano do mikrometrów z fazy ciekłej lub gazowej. Procesy można odpowiednio zaplanować, aby...

Wszystkie aktualności

Podatność na degradację wywołaną potencjałem polaryzacyjnym w komercyjnych dwustronnych modułach fotowoltaicznych p-PERC

  • Drukuj

Powszecnie wiadomo, że degradacja indukowana potencjałem (PID – ang. potential induced degragation) typu polaryzacyjnego (PID-p) szybko zmniejsza wydajność modułu. Amerykańscy naukowcy dowiedli, żew niektórych przypadkach PID-p można zmniejszyć lub nawet odwrócić pod wpływem światła, ale zgodnie z oczekiwaniami efekt ten będzie mniej wyraźny w przypadku tylnej strony dwustronnych modułów fotowoltaicznych otrzymujących mniejsze natężenie promieniowania [Mahmood F., et al., Prog. Photovolt. Res. Appl., 2023; 31, 1078–1090]. 

Przegląd technologii powlekania cienkowarstwowego do zastosowań energetycznych – osadzanie z fazy gazowej

  • Drukuj

Metody osadzania cienkich warstw są dobrze znane i zostały zaadaptowane przez przemysł w celu uzyskania zoptymalizowanych powłok o ulepszonych właściwościach elektrycznych, morfologicznych, topologicznych, optycznych i powierzchniowych. Obecnie szczególną rolę odgrywa odpowiednie skalowanie produkcji i unikanie metod chemicznych, dlatego producenci wycofują się z metod osadzania z roztworów na rzecz osadzania z fazy gazowej. Techniki takie są najlepsze ze względu na możliwości technologiczne umożliwiające wytwarzanie cienkich warstw nieorganicznych, hybrydowych i nanokompozytowych [M.I. Hossain, S. Mansour, Cogent Engineering, (2023), 10, 2179467].

Fizyczne osadzanie z fazy gazowej PVD (ang. - Physical Vapour Deposition) polega na pokrywaniu podłoża warstwą zadanego materiału dzięki wspomaganiu plazmą lub poprzez odparowanie. Technika taka cieszy się dużym uznaniem ze względu na swoją prostotę, dobór materiałów do osadzania i możliwość współnapylania, umożliwiając zastosowanie w laboratoriach badawczych i firmach produkcyjnych. Metodę cechuje szeroka gama zastosowań, gdzie wzrost może zachodzić jednocześnie lub sekwencyjnie. Źródłem osadzanych warstw są materiały w stanie stałym, zwykle obojętne chemicznie, zapewniające bezpieczeństwo. Osadzanie z fazy gazowej nie wiąże się również z problemem skalowalności. Ogólnie rzecz biorąc, techniki osadzania z fazy gazowej są wydajne, skuteczne i atrakcyjne w przypadku tworzenia cienkich warstw na różnego rodzaju podłożach, takich jak szkła powlekane ITO, szkła powlekane FTO, kwarc, podłoża Si, elastyczne, a pomyślny wzrost efektywnej warstwy zależy od atmosfery i morfologii powierzchni. Poniżej przedstawiono kluczowe techniki wytwarzania warstw metodami osadzania z fazy gazowej.

Parowanie termiczne (ang. thermal evaporation)

Proces odparowania termicznego z wykorzystaniem bezpośredniego ogrzewania oporowego jest jedną z najprostszych form osadzania materiału cienkowarstwowego. Niskonapięciowy zasilacz wysokoprądowy wymusza przepływ prądu elektrycznego przez przewodnik stykający się z pożądanym źródłem. Dostosowując moc strumienia gazu, można odpowiednio zwiększyć lub zmniejszyć szybkość parowania. Materiał źródłowy, który umieszczony jest w metalowym tyglu, podczas ogrzewania przechodzi w stan gazowy. W wyniku kondensacji pary źródłowej, w środowisku próżni, następuje osadzanie warstwy. Ze względu na niską energię cząstek, proces ten okresowo skutkuje mniejszą przyczepnością i pokryciem powierzchni. Szybkość osadzania zależy od szybkości, z jaką cząsteczki opuszczają powierzchnię źródła i obszaru powierzchni parowania. Szybkość, z jaką cząsteczki opuszczają powierzchnię, jest powiązana z prężnością pary (prężność pary można w przybliżeniu określić jako gęstość cząsteczek w fazie gazowej). Komora reaktora musi być dobrze oczyszczona, aby obce cząstki nie pozostawiały dziur lub zniekształceń powierzchni.

Parowanie wiązką elektronów (e-beam evaporation)

Aby odparować materiał wiązką elektronów, stosuje się wysokonapięciowy zasilacz niskoprądowy, który wymusza kontakt wiązki elektrycznej z żądanym źródłem. Jest to alternatywny proces do parowania termicznego. Ponadto technika ta umożliwia większą szybkość osadzania w porównaniu z innymi procesami z fazy gazowej. Metoda wykorzystuje wiązkę elektronów do topienia i odparowania materiałów źródłowych z tygla, co jest korzystne przy sekwencyjnym osadzania wielu warstw (tygle można obracać zmieniając materiał źródłowy). Dzieje się to bez otwierania systemu próżniowego. Parowanie wiązką elektronową umożliwia otrzymywanie jednorodnych warstw o odpowiedniej grubości, które są zwarte i pozbawione dziur. Metodę stosuje się do różnych zastosowań energetycznych, takich jak filtry optyczne, plazmoniczne ogniwa słoneczne, powłoki przeciwodblaskowe i samoczyszczące.

Rozpylanie (sputtering)

Rozpylanie to technika osadzania w wysokiej próżni w celu uzyskania jednolitej warstwy o wysokiej czystości. Komorę oczyszcza się z nadmiaru cząstek atmosferycznych poprzez odpompowanie powietrza odpowiednim systemem pompującym i przepłukaniem układu roztworem gazu używanego do rozpylania, zazwyczaj argonu. Magnesy trwałe są umieszczone za katodą, która otacza próbkę, uniemożliwiając ucieczkę jonów. Jony uderzają w cel, wyrzucając atomy źródłowe. Atomy wyrzucone z tarczy tworzą następnie parę, która jest naładowana neutralnie i skrapla się tworząc cienką warstwę na podłożu. Dzięki planarnemu rozpylaniu możliwe jest uzyskanie dużych szybkości osadzania przy niższych napięciach. Wynika to z cyklicznego, niemal samonapędzającego się charakteru procesu. Grubość warstwy jest precyzyjnie określana poprzez zmianę masy przy użyciu czujnika kwarcowego. Przykładem rozpylania stosowanego w fotowoltaice jest napylanie elektrody ze złota na perowskitowych ogniwach słonecznych.

Epitaksja z wiązek molekularnych (MBE – ang. molecular beam epitaxy)

System do osadzania MBE to narzędzie dedykowane do projektowania nowych materiałów i opracowywania urządzeń fotonicznych, w tym czujników i mikroelektroniki. Reaktor MBE służy do osadzania epitaksjalnych warstw elementarnych i mieszanych na podgrzanych podłożach w bardzo wysokiej próżni. Warstwa nanoszona jest w efekcie reakcji wysokoenergetycznych wiązek atomów lub cząsteczek zasilanych za pomocą wiązki elektronów. Ogólnie rzecz biorąc, reakcja chemiczna zachodzi poprzez uderzenie wiązki molekularnej w powierzchnię, gdzie podczas reakcji chemicznej materiał z fazy gazowej przechodzi do stanu stałego na powierzchni podłoża. System MBE pozwala uzyskać wysoką jakość osadzanych warstw, dzięki możliwości ogrzewania i rotacji. Technika ta stanowi najwyższy standard osadzania charakteryzujący się precyzyjnym wzrostem i kontrolą strumieni wiązki i warunków nanoszenia. Jest to jedna z metod wytwarzania monokryształów. MBE można sklasyfikować jako osadzanie fizyczne, a dokładniej technikę PVD. W większości przypadków należy spodziewać się warstw monokrystalicznych ze względu na epitaksjalny wzrost w komorze. Jest to odpowiednie narzędzie do wdrożenia pełnoskalowego procesu wytwarzania urządzeń elektronicznych związanych z energetyką. Dodatkową zaletą jest możliwość dostosowania takiego narzędzia do potrzeb badawczych lub produkcyjnych.

Mechanizm odbarwienia modułu i degradacji ogniwa słonecznego wywołanej promieniowaniem UV

  • Drukuj

Pomimo oczekiwanego okresu użytkowania wynoszącego ok. 30 lat, moduły fotowoltaiczne podlegają mechanizmom degradacji, które w różny sposób wpływają na ich wydajność. Są to odbarwienie, rozwarstwienie, korozja lub pękanie ogniw. Od dziesięcioleci obserwuje się żółknięcie modułów fotowoltaicznych (PV) głównie spowodowane ekspozycją na promieniowanie UV.

Strona 2 z 35

  • start
  • Poprzedni artykuł
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • Następny artykuł
  • koniec

Kalendarz wydarzeń

Poprzedni rokPoprzedni miesiącNastępny rokNastępny miesiąc
Lipiec 2025
Pn Wt Śr Cz Pt So N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Nadchodzące wydarzenia branżowe

Brak nadchodzących wydarzeń!
Slide 1
UZYSKAJ WSPARCIE EKSPERTÓW - WSPÓŁPRACA

Eksperci Laboratorium Fotowoltaicznego IMIM PAN
są do Twojej dyspozycji!

Zespół doświadczonych pracowników naukowych, wykwalifikowany personel laboratoryjny i techniczny, nowoczesna infrastruktura badawcza - jeżeli szukasz partnera do swojego projektu B+R albo chcesz zlecić usługę dot. Twoich systemów PV - skontaktuj się z nami!

ZOBACZ WIĘCEJ
Slide
SPRAWDŹ MOŻLIWOŚCI
MATERIAŁY EDUKACYJNE

Publikacje, podręczniki, filmy, materiały multimedialne Laboratorium Fotowoltaicznego IMIM PAN w Kozach

ZOBACZ WIĘCEJ
B+R W BRANŻY PV
AKTUALNE PROJEKTY

Lista projektów krajowej branży PV realizowanych oraz zrealizowanych w perspektywie finansowej UE 2014-2020 (stan na grudzień 2022) dostępna pod tym adresem.

SPRAWDŹ
UZYSKAJ WSPARCIE W BRANŻY PV
KONKURSY
AKTUALNE NABORY
Slide
CZY WIESZ, ŻE FOTOWOLTAIKA W POLSCE TO
+0
GW MOCY
+0
DZIAŁAJĄCYCH INSTALACJI PV
+0
FIRM INSTALACYJNYCH

Newsletter

Akceptuję i znana jest mi Polityka prywatności
×
STOPKA
PV INNOWACJE

Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej
Polskiej Akademii Nauk
UL. W. Reymonta 25
30-059 Kraków

Dane Kontaktowe
redakacja@pvinnowacje.pl
+48 12 295 28 00
+48 12 295 28 01
WAŻNE INFORMACJE

Polityka Prywatności
Polityka Cookies
Deklaracja Dostępności
Mapa witryny
Archiwum

Social media

Portal wykonany został w ramach Projektu „PV Innowacje - portal informacyjny o kierunkach badań, trendach i wdrożeniach w fotowoltaice.
Numer Projektu: NdS/545420/2022/2022.
Dofinansowanie 558 670,00 PLN, Całkowita wartość 558 670,00 PLN.
Źródło Finansowania: Program Ministra Edukacji i Nauki "Nauka dla Społeczeństwa".

Głównym celem Projektu jest zaprojektowanie, uruchomienie, prowadzenie, rozwijanie oraz stałe aktualizowanie przez Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej
im. Aleksandra Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie specjalistycznego informacyjnego portalu internetowego dedykowanego zagadnieniom innowacji w fotowoltaice.

Realizacja: perfekcyjneStrony.pl
2022 © IMIM PAN w Krakowie. Wszelkie prawa zastrzeżone.

Aktualności
Dla przemysłu
Oferta LF
Spacer wirtualny
Materiały edukacyjne
Prawo
Ankiety

Informacje o plikach cookie

Ta strona używa plików Cookies. Dowiedz się więcej o celu ich używania i możliwości zmiany ustawień Cookies w przeglądarce. Czytaj więcej...