Polscy fizycy chcą zwiększyć wydajność paneli fotowoltaicznych

Projekt polskich naukowców: dr. inż. Filipa Granka i dr. Zbigniewa Rozynka zakłada stworzenie nowej przezroczystej warstwy przewodzącej prąd elektryczny (ang. transparent conductive film TCF), którą będzie można zastosować w elektronice, zwłaszcza w produkcji ciekłokrystalicznych wyświetlaczy LCD, cienkowarstwowych ogniw słonecznych oraz ekranów dotykowych. Dzięki nowej technologii ich wytwarzanie będzie tańsze, a same produkty bardziej wydajne.

– Dziś w ogniwach i wyświetlaczach wykorzystywany jest szeroko pierwiastek ind – w postaci tlenku indowo-cynowego (ITO) stosowanego jako tzw. przezroczysta elektroda. Niestety ITO ze względu na swoją krystaliczną strukturę traci swoje własności podczas jego wyginania. Nie pozwala to na zastosowanie go w nowoczesnych elastycznych produktach spełniających wymagania rynku i odbiorców – mówi dr Filip Granek.

Dodatkowo – jak wyjaśnia – cena indu jest wysoka i zmienna, a globalne zasoby w znaczącym stopniu kontrolowane są przez jeden kraj – Chiny. – Nasz wynalazek ma zastąpić ind. Wprowadzenie warstw przewodzących nowej generacji, nad którymi pracujemy, pozwoli światowym producentom na uniezależnienie się od niepewnego rynku indu. Innymi słowy będzie taniej, efektywniej i wygodniej, co odczują użytkownicy, którzy dostaną do rąk jaśniejsze wyświetlacze o coraz większych przekątnych ekranu i wydajniejsze panele fotowoltaiczne – tłumaczy dr Granek.

Prace badawczo-rozwojowe umożliwiły już kontrolowanie procesu drukowania linii przewodzących kilkudziesięciokrotnie mniejszych niż obecnie dostępne na rynku.

– Do dziś uzyskaliśmy przewodzące linie w zakresie 1 do 5 mikrometrów. Dalsze prace i optymalizacja procesu doprowadzi do zmniejszenia szerokości tych linii do wielkości znacząco poniżej 1 mikrometra, dzięki czemu technologia wejdzie w bardzo atrakcyjny do wielu zastosowań zakres nanometrów. Dla porównania standardowo wykorzystywane techniki druku nanomateriałów, takie jak np. sitodruk lub druk cyfrowy, pozwalają na uzyskanie szerokości linii przewodzących w zakresie 50-100 mikrometrów – dodaje Filip Granek.

Nowa metoda może oznaczać przełom w produkcji urządzeń elektronicznych. – Możemy sobie wyobrazić jednoczesną redukcję kosztów ogniw słonecznych oraz zwiększenie ich wydajności, co pozwoli na ich dalsze umasowienie. A to oznacza, że na polskich – i nie tylko – dachach będzie coraz więcej paneli słonecznych. Jednocześnie konsumenci elektroniki RTV mogą liczyć na bezproblemowe skalowanie obrazu na coraz większe rozmiary ekranów – tłumaczy dr Zbigniew Rozynek.

Prace nad technologią od początku prowadzone są w ramach spółki XTPL, powołanej w czerwcu 2015 roku. Pierwszy etap działań B+R pozwolił naukowcom na pozytywne zweryfikowanie koncepcji technologicznej. Teraz nadszedł czas na uprzemysłowienie tej technologii. Spółka rozpoczęła już proces patentowy. Poszukuje też do współpracy naukowców – fizyków, chemików i elektroników. Proces rekrutacyjny będzie trwał kilka miesięcy.

– Z czasem będziemy sprzedawać licencje na opatentowaną technologię, dziś jednak skupiamy się na badaniach oraz pozyskaniu kapitału na komercjalizację. Badania, które przeprowadziliśmy do tej pory, pokazują, że mamy do czynienia z przełomową technologią. Dalsze jej opracowanie wymaga jak to zwykle bywa nakładów finansowych. Właśnie rozpoczęliśmy pozyskiwać kapitał w drugiej rundzie finansowania – mówi dr Rozynek. (PAP)