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

Przegląd technologii powlekania cienkowarstwowego do zastosowań energetycznych – osadzanie z roztworu

  • Drukuj

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 osiągnąć najwyższy poziom jakości warstwy, wymaganą grubość, szybkość osadzania, temperaturę procesu, chropowatość powierzchni, strukturę fazową, dostosowaną morfologię, inżynierię defektów, pasywację i wzornictwo urządzeń.

Biorąc pod uwagę osadzanie z roztworu, techniki wirowania, matrycy szczelinowej i powlekania zanurzeniowego wykazują zalety aplikacji warstw na małą i średnią skalę, minimalne straty chemiczne i lepsze interfejsy. Wśród technik roztworowych, proces powlekania wirowego jest szeroko stosowany do wytwarzania perowskitowych ogniw słonecznych ze względu na efektywne wykorzystanie źródła, sekwencyjny wzrost warstw i dokładną grubość w zakresie 300–400 nm. Metoda ta wiąże się jednak z problemem skalowalności ze względu na rozmiar podłoża. Poniżej przedstawiono kluczowe techniki wytwarzania warstw metodami osadzania z roztworu.

Powłoka zanurzeniowa (ang. dip coating)

Jedną z najskuteczniejszych metod zol-żel jest powlekanie zanurzeniowe, które jest bardzo powszechne w przemyśle i instytutach badawczych. Taka technika procesu umożliwia opracowywanie warstw w szerokim zakresie zastosowań, np. warstw transportujących nośniki elektryczne w perowskitowych ogniwach słonecznych. Zastosowanie procesu zanurzeniowego pozwala na bardzo efektywną kontrolę wzrostu, biorąc pod uwagę teksturę powierzchni dowolnego podłoża. Ogólnie rzecz biorąc, każde powlekane lub niepowlekane podłoże należy zanurzyć w roztworze o optymalnej prędkości zanurzania i cofania. Liczba zanurzeń oraz ich czas wpływają na grubość warstw. Lepkość cieczy decyduje o zwartości i jakości powłoki. Po zanurzaniu próbki wymagają wygrzewania w celu odparowania rozpuszczalników. Zaleca się wykonywanie procesu w pomieszczeniu o zwiększonej czystości, aby uzyskać niezanieczyszczone powierzchnie. Przykładem zastosowania metody zanurzeniowej jest osadzanie kompaktowej warstwy TiO2 na szkle pokrytym FTO. Wyniki badań potwierdzają, że możliwe jest uzyskanie krystalicznej, zwartej, stechiometrycznej warstwy tlenku tytanu w pełni pokrywającej powierzchnię szkła. Jednakże powlekanie zanurzeniowe nie nadaje się do wszystkich zastosowań powłokowych. Na całej powierzchni może wystąpić gradient grubości. Dlatego też niezwykle istotna jest kontrola szybkości zanurzenia i lepkości roztworu źródłowego.

Powłoka wirowa (ang. spin-coating)

Technika powlekania wirowego jest dostosowana do wytwarzania jednolitych warstw, jednak proces staje się kosztowny ze względu na straty wynikające z odwirowania roztworów prekursorów. Jest to konwencjonalna metoda osadzania cienkich warstw na podłożach obracających się z bardzo dużą prędkością. Obracanie i powlekanie muszą być prowadzone równolegle, ponieważ w przeciwnym razie warstwy nie będą jednorodne. Grubość warstwy zależy od stężenia roztworu, lepkości, prędkości wirowania i objętości kropli roztworu. Jednak wielkość podłoża jest sporym ograniczeniem dla rozwoju tej metody i użycia jej na skalę przemysłową. Ponadto nadmierne zużycie materiału jest duże, ponieważ prawie 90 % przygotowanego roztworu należy wyrzucić ze względu na jego niewykorzystaną część. Wiele prac związanych z perowskitowymi ogniwami słonecznymi powstało z wykorzystaniem techniki powlekania wirowego w małej skali. W ten sposób nakładać można np. warstwę mezoporowatą TiO2 lub absorber perowskitowy.

Powłoka natryskowa (ang. spray-coating)

Technika powlekania natryskowego jest również szeroko stosowana ze względu na jej potencjalne zastosowanie i możliwość skalowalności do dużych próbek. Przy użyciu tej metody możliwe jest nanoszenie kompaktowych warstw TiO2 w sposób pirolityczny. W tym celu próbkę umieszcza się na płycie grzejnej następnie rozpyla się prekursor w rozpuszczalniku, najczęściej organicznym, w strumieniu suchego powietrza. Po każdej rundzie osadzania stosuje się przerwę, aby umożliwić prawidłową krystalizację na podłożach.

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD – ang. Chemical Vapor Deposition)

Technika chemicznego osadzania z fazy gazowej jest niezbędnym procesem w produkcji krystalicznych materiałów półprzewodnikowych. Proces odbywa się w próżni w celu opracowania różnych wysokiej jakości urządzeń. Ogólnie rzecz biorąc, reakcja chemiczna zachodzi w obecności gazu (mediatora) pomiędzy dwoma różnymi materiałami w celu wytworzenia jednorodnych cienkich warstw na podłożach. Istotną zaletą CVD jest to, że umożliwia osadzanie wielokierunkowe, a nie liniowe, jak w przypadku metod fizycznych. Umożliwia również osadzanie materiału w różnych postaciach: monokrystalicznej, polikrystalicznej, amorficznej i epitaksjalnej. Główną zasadą działania jest umożliwienie reakcji chemicznej pomiędzy mieszanką gazów (prekursorem) a powierzchnią materiału (podłożem), co powoduje rozkład chemiczny niektórych określonych składników gazu, tworząc cienką powłokę na podłożach. CVD jest intensywnie wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu do opracowywania warstw półprzewodnikowych i dielektrycznych. Niektóre reaktory CVD wyposażone są w system osadzania z wykorzystaniem ciśnienia atmosferycznego, systemy niskociśnieniowe o ultra wysokiej próżni, wzmocnione plazmą czy też z gorącym włóknem wspomaganym plazmą mikrofalową, metaloorganiczne.

Technika matrycy szczelinowej (ang. slot die coating)

Powlekanie szczelinowe to niezwykle uniwersalna technika osadzania polegająca na wprowadzaniu roztworu przez szczelinę znajdującą się blisko powierzchni. Kontrolowany proces osadzania zależy od grubości mokrej powłoki, natężenia przepływu i prędkości powlekanego podłoża względem szczeliny. Ponadto technika ta umożliwia uzyskanie jednolitych folii na dużych obszarach. Technikę tę można łatwo dostosować do opracowania próbek o dużej powierzchni. Wiele laboratoriów badawczych zaadaptowało omawianą technologię do opracowania polimerowych i perowskitowych ogniw fotowoltaicznych, organicznych diod elektroluminescencyjnych, kropek kwantowych i struktur fotonicznych o najwyższej zdolności procesu skalowania.

Innowacyjne moduły BIPV z Polski

  • Drukuj

Zdecydowana większość komercyjnie dostępnych modułów PV ma określony kształt, wymiary oraz kolorystykę. Typowe moduły to prostokąty o wymiarach od 1,7m x 1m do około 2,4m x 1,2m. Zastosowane w nich ogniwa PV są koloru ciemnogranatowego lub szarego mocno zbliżonego do koloru czarnego. Tło, na którym umieszczone są ogniwa jest białe albo czarne, a rama srebrna (kolor surowego aluminium) lub czarna. Tego typu moduły stanowią ponad 90%  produkcji i stosowane są najczęściej w instalacjach montowanych na dachach budynków oraz elektrowniach posadowionych na gruncie. Obok tego typu konstrukcji powoli rozwijają się trzy inne rodzaje obiektów, w których, z roku na rok, montuje się coraz więcej modułów. Należą do nich instalacje agrowoltaiczne, systemy przystosowane do eksploatacji na zbiornikach wodnych (floating PV) oraz moduły zintegrowane z budynkami BIPV (Building Integrated Photovoltaics).

Najnowszy moduł SunPower – MAXEON 7

  • Drukuj

Obecnie zdecydowana większość produkowanych modułów fotowoltaicznych powstaje w oparciu o ogniwa z krzemu krystalicznego. Na tynku dominują cztery technologie: PERC, TOPCon, HJT oraz IBC. Więcej o każdej z nich można przeczytać w artykule: Rodzaje ogniw w najnowszych modułach PV – technologie przyszłości. 

Strona 3 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
Czerwiec 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

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...