Firma Sorter z Radomia w międzynarodowym zespole badawczym

14.05.2016

Firma Sorter z Radomia, jako jedyna z Polski, znalazła się w międzynarodowej grupie badawczej, pracującej nad nową generacją organicznych ogniw fotowoltaicznych. Projekt realizowany jest w ramach europejskiego programu Horyzont 2020. Jego wartość to 3,9 mln euro

Projekt ALABO dotyczy produkcji lekkich i elastycznych ogniw fotowoltaicznych w postaci folii, które charakteryzują się niezmiennością swoich właściwości w czasie.

Jak podkreśla Konrad Grzeszczyk, współwłaściciel firmy Sorter, takie organiczne ogniwa słoneczne na folii w porównaniu do tradycyjnych posiadają więcej zalet. „Elastyczne, ultralekkie folie są bardziej praktyczne i łatwiejsze do wykorzystania w konstrukcjach budowlanych. Ich przezroczysta struktura umożliwia nowe zastosowania (np. w szybach), a zastosowana technologia „roll-to-roll” pozwala osiągnąć niski koszt produkcji przy minimalnym zużyciu materiału” – podkreśla Grzeszczyk. Wyjaśnia, że „roll to roll” to proces technologiczny zachodzący w trakcie transportu z cylindra podawczego na cylinder odbiorczy, w ramach którego następuje nanoszenie kolejnych warstw tworzących strukturę ogniwa fotowoltaicznego. W kolejnych warstwach znajdują się: elektrody dodatnie, organiczny materiał światłoczuły, elektrody ujemne oraz materiał zabezpieczający.

Organiczne ogniwa słoneczne na folii wykazują się właściwością, która wyróżnia je od konwencjonalnych baterii słonecznych. „Im wyższa jest temperatura otoczenia tym bardziej wydajne jest ogniwo. W przypadku ogniw tradycyjnych jest odwrotnie, co powoduje zmniejszenie ich wydajności przy silnym nasłonecznieniu” – tłumaczy Grzeszczyk.

W ramach projektu ALABO międzynarodowy zespół pracuje nad udoskonaleniem procesu wykonywania struktur łączących ze sobą ogniwa w baterie o większym napięciu. „Cały proces polega na nanoszeniu na folię kolejno kilku warstw materiału. W każdej z warstw należy za pomocą lasera precyzyjnie wyciąć ścieżki. Istotne jest to, żeby działanie lasera ograniczyć do jednej warstwy, a warstwa poprzednia nie została uszkodzona” – tłumaczy współwłaściciel Sortera. „To duże wyzwanie, gdyż grubości warstw są rzędu 100 nm, a dla porównania grubość ludzkiego włosa jest 500 razy większa” – dodaje.

Naukowcy muszą też zadbać o zapewnienia trwałości ogniw fotowoltaicznych wytworzonych nową metodą. Konieczne jest – jak zaznacza Grzeszczyk - uzyskanie odpowiedniej ochrony przed przedostawaniem się pary wodnej przez ultracienkie warstwy, z których wykonane jest ogniwo.

Firma Sorter, która posiada nowoczesny ośrodek badawczo-rozwojowy w dziedzinie systemów wizyjnych, a na rynku znana jest także jako producent maszyn sortowniczych, ma za zadanie stworzyć system wizyjny, który będzie nadzorował proces wycinania przez laser prawidłowej struktury baterii słonecznej w poszczególnych warstwach, z których jest ona złożona.

„Wymagana jest tutaj precyzja działania rzędu pojedynczych mikrometrów. Dodatkową trudnością jest przezroczystość materiału, z którego zbudowane są ogniwa oraz ich duży rozmiar” – mówi Grzeszczyk. Specjaliści z Sortera znaleźli nowatorskie rozwiązanie, które umożliwia nawet w tych niesprzyjających warunkach sterowanie kilkudziesięcioma laserami tworzącymi strukturę baterii. Wynalazek ten został zgłoszony do Urzędu Patentowego.

Projekt ALABO realizowany jest przez międzynarodowe konsorcjum, w skład którego oprócz radomskiej firmy wchodzą: Fraunhofer IWS - największa w Europie niemiecka organizacja zajmująca się wdrażaniem badań w przemyśle, Heliatek GmbH – wiodący niemiecki producent ekologicznych folii solarnych, Holst Centre - holenderski, niezależny instytut badawczy, CNRS - francuska, największa, państwowa instytucja naukowa, CEA - francuska, państwowa organizacja badawcza, 3D Micromac AG - niemiecki lider w produkcji maszyn wykorzystujących technologie laserowe.

Projekt będzie realizowany 3 lata. Jego wartość to 3,9 mln euro; pieniądze pochodzą z europejskiego programu HORYZONT 2020.