Firma z Radomia w międzynarodowym zespole badawczym
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.
(MWL)