Eliminowanie barier kosztowych w wykorzystaniu energii słonecznej
Technologia fotowoltaiczna wykorzystuje światło słoneczne do produkcji elektryczności. Pomimo poważnych zmian wprowadzonych od czasu jej wynalezienia, jej szeroko zakrojone wdrożenie napotyka na przeszkody w zakresie wydajności przekształcania energii oraz kosztów. Cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne oparte na diselenku miedziowo-indowo-galowym (CIGS) stanowią jedne z najbardziej obiecujących systemów. CIGS to polikrystaliczny materiał półprzewodnikowy cechujący się skrajnie wysokim poziomem absorpcji światła w warstwie pierwszego mikrometra, co umożliwia tworzenie bardzo cienkich i elastycznych folii. Ponadto cechuje go jedna z najwyższych obecnie gęstości, doskonała trwałość i przydatność w wielkopowierzchniowej produkcji zautomatyzowanej. Niestety materiał ten uzyskiwany jest obecnie w drodze drogich i trudnych do kontrolowania procesów osadzania się próżniowego, cechujących się stratami materiału sięgającymi 70%. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt NOVA-CI(G)S ("Non-vacuum processes for deposition of CI(G)S active layer in PV cells") w celu opracowania niedrogiej, cechującej się wysoką wydajnością i jakością technologii produkcji, czyniącej z ogniw fotowoltaicznych konkurencyjną alternatywę dla tradycyjnych systemów energetycznych. Projekt ten wykorzystuje proces bezpróżniowego osadzania się tuszów opartych na cząsteczkach. W ciągu pierwszych 18 miesięcy trwania projektu naukowcy zidentyfikowali dwa obiecujące systemy prekursorowe oparte na cząsteczkach i przeznaczone do dalszej optymalizacji. Udało im się wiarygodnie wyprodukować te prekursory za pomocą łatwo skalowalnej technologii. Ponadto prekursory te przeszły testy kontroli jakości na wszystkich etapach, od morfologii po sformułowanie cząsteczki, osadzanie się i przekształcenie w CIGS. Naukowcy pracują obecnie nad optymalizacją formuł związanych z przekształcaniem, stabilnością tuszu i wszechstronnością. Niemniej jednak w czasie, gdy powstawał ten raport zespół potrafił już wydrukować formuły i przekształcić je w funkcjonalne powłoki pochłaniające zbudowane z CIGS. Plany projektu NOVA-CI(G)S polegają na dostarczeniu niedrogiej, opartej na tuszu technologii osadzania się przeznaczonej do osadzania się funkcjonalnych warstw folii fotowoltaicznych. Zakłada się, że produkty końcowe będą cechowały się dużą wydajnością przekształcania energii, przy znacząco ograniczonych kosztach w porównaniu z konwencjonalnymi metodami osadzania się próżniowego. Powodzenie tych planów uczyni technologię solarną konkurencyjną w stosunku do konwencjonalnych metod wytwarzania energii elektrycznej, usuwając istniejące ograniczenia w penetracji rynku i promując jej szeroko zakrojone wykorzystanie.
