Αρχική » Έργα ΕΣΠΑ » «Εκτυπώσιμοι χαμηλού κόστους ηλιακοί υαλοπίνακες από Περοβσκίτη» (MIS 5030312)

«Εκτυπώσιμοι χαμηλού κόστους ηλιακοί υαλοπίνακες από Περοβσκίτη» (MIS 5030312)

By in Έργα ΕΣΠΑ on .

Ακρωνύμιο : PrintWin

Κωδικός Έργου: Τ1ΕΔΚ-01082

  •  Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα – Επιχειρηματικότητα – Καινοτομία»
  • Δράση Εθνικής Εμβέλειας : «Ερευνώ – Δημιουργώ – Καινοτομώ»
  • Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης
  • Συνολικός Προϋπολογισμός : 989.161,28€
  • Προϋπολογισμός ΠΑΠΕΛ : 200.318,78€

Περιγραφή

Οι δύο κύριοι στόχοι της παρούσας συνεργατικής πρότασης ήταν αφενός να προωθήσει τη θεμελιώδη γνώση στην πολλά υποσχόμενη τεχνολογία στον τομέα των φωτοβολταϊκών συστημάτων (ΦΒ) με βάση ένα νέο υλικό τον περοβσκίτη και αφετέρου να αναπτύξει μια χαμηλού κόστους, επεκτάσιμη μεθοδολογία που θα επιτρέψει τη δημιουργία καινοτόμων προϊόντων από εργαστηριακού τύπου μικρά και υψηλής απόδοσης ΦΒ στοιχεία από περοβσκίτη, σε ΦΒ μεγαλύτερων διαστάσεων. Τα  ΦΒ από περοβσκίτη θα είναι εξ ολοκλήρου παρασκευασμένα με χαμηλού κόστους μεθόδους εκτύπωσης με απώτερο στόχο τη δημιουργία πρωτοτύπων που εύκολα μπορούν να επεκταθούν σε γραμμή παραγωγής προς όφελος της συνεργαζόμενης εταιρείας.

PrintWinΤα φωτοβολταϊκά με βάση τον περοβσκίτη είναι η ταχύτερα αναπτυσσόμενη τεχνολογία στον τομέα των φωτοβολταϊκών φθάνοντας απόδοση μετατροπής της ηλιακής ενέργειας άνω του 22% σε λίγα μόλις χρόνια μετά την πρώτη παρουσίασή τους το 2009. Τα ΦΒ από περοβσκίτη έχουν τη δυνατότητα για ακόμη μεγαλύτερη απόδοση και πολύ χαμηλό κόστος παραγωγής. Ωστόσο, για να αξιοποιηθεί αυτό το πλεονέκτημα και να αναπτυχθούν στην αγορά νέα αποδεκτά προϊόντα, βασικές προκλήσεις πρέπει να αντιμετωπιστούν οι οποίες και αποτελούν προτεραιότητα του παρόντος έργου και περιλαμβάνουν:

 

  1. Ανάπτυξη ΦΒ περοβσκίτη σε εργαστηριακή κλίμακα με σταθεροποιημένη απόδοση και υψηλή αντοχή. Απώτερος στόχος θα είναι η βελτιστοποίηση των διεπιφανειών μεταξύ των χρησιμοποιούμενων υλικών για επιλεγμένη μεταφορά οπών ή ηλεκτρονίων και η επακόλουθη αύξηση της σταθερότητας των διατάξεων ΦΒ περοβσκίτη.
  2. Μείωση της τοξικότητας των ΦΒ περοβσκίτη μέσω χρήσης εναλλακτικών μετάλλων (π.χ. κασσιτέρου). Απώτερος στόχος είναι η αύξηση της περιβαλλοντικής φιλικότητας των ΦΒΠ και η μείωση της συγκέντρωσης του μολύβδου κατά τουλάχιστον 50%.
  3. Ανάπτυξη θεωρίας και μοντέλου προσομοίωσης κατάλληλων για την κατανόηση λειτουργίας των ΦΒ και των μηχανισμών αποδόμησης. Απώτερος στόχος θα είναι η εύρεση των βέλτιστων αρχιτεκτονικών σε ΦΒΠ που οδηγούν σε μεγιστοποίηση της απολαβής του ηλιακού φωτός και ελαχιστοποίηση της υποβάθμισης.
  4. Δημιουργία πρωτοτύπων επιφάνειας αναβαθμισμένης κλίμακας με τη χρήση ψηφιακής εκτύπωσης ψεκασμού. Απώτερος στόχος είναι η ορθολογική μετάβαση από την εργαστηριακή κλίμακα μικρών επιφανειών (0.1-1cm2) σε βιομηχανική (>200cm2) επιπέδου ΦΒ πλαισίων μέσω ανάπτυξης συμβατών πρόδρομων διαλυμάτων (inks) και βελτιστοποίησης της διαδικασίας εκτύπωσης.
  5. Ανάπτυξη φωτονικών τεχνικών σχηματοποίησης υψηλής ευκρίνειας για τη σχηματοποίηση ΦΒ συστοιχιών με υψηλό παράγοντα συμπλήρωσης. Απώτερος στόχος θα είναι η ελαχιστοποίηση των επιφανειών διασύνδεσης μεταξύ των κελιών μέσω εφαρμογής τεχνικών λέιζερ υψηλής ευκρίνειας και συμβατών με τη τεχνική εκτύπωσης ψεκασμού.
  6. Δημιουργία πρωτότυπης ΦΒ συστοιχίας αναβαθμισμένης κλίμακας από περοβσκίτη σε σύνδεση εν σειρά με μονολιθική τεχνολογία (~15×15 cm2) υψηλή απόδοση (>14%) και σταθερότητα. Απώτερος στόχος θα είναι η ανάπτυξη εκτυπώσιμου προστατευτικού υλικού από την υπεριώδη ακτινοβολία και την υγρασία και η κατάλληλη ενθυλάκωση του ΦΒ πλαισίου.
  7. Μελέτη σκοπιμότητας μαζικής παραγωγής και ανάλυση κόστους κύκλου ζωής του βελτιστοποιημένου ΦΒ πλαισίου. Απώτερος στόχος θα είναι η ενδελεχής αξιολόγηση του εμπορικού δυναμικού της εν λόγω τεχνολογίας σε σχέση με τη ΦΒ τεχνολογία λεπτών υμενίων.

Οφέλη από τη συνεργασία:

– Δημιουργία ενός συνεργατικού ερευνητικού δικτύου με τη συμμετοχή μιας ΜΜΕ και τριών Φορέων Τεχνολογίας και Έρευνας (ΦΤΕ) με σημαντικά αποτελέσματα σε τομείς αιχμής της υψηλής τεχνολογίας και ερευνητικές δραστηριότητες οι οποίες αναβαθμίζουν το επιστημονικό επίπεδο των φορέων της ένωσης.

– Εκτέλεση ενεργειών δικτύωσης και διάχυσης των αποτελεσμάτων της ερευνητικής προσπάθειας στο πλαίσιο του έργου.

– Σχεδιασμός ενός πρωτότυπου υαλοπίνακα διαστάσεων 15×15 τ.εκ με ενσωματωμένες όλες τις ιδιότητες που θα το καθιστούν αφενός ελκυστικό στη χρήση και αφετέρου ανταγωνιστικό στην παραγωγή του σε ευρεία κλίμακα.

– Επιστημονικές δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά με αξιολόγηση και σε διεθνή συνέδρια με αξιολόγηση (peer reviewed).

Σε μεσοπρόθεσμο χρονικό ορίζοντα επιτεύχθηκαν τα παρακάτω αποτελέσματα:

1) Ανάπτυξη ενός διαφοροποιημένου/βελτιωμένου προϊόντος τεχνολογικής αιχμής για την εξυπηρέτηση κλάδων που συνδέονται με παραγωγή γυαλιού με βάση την τεχνολογία ανάπτυξης φωτοβολταϊκών τύπου περοβσκίτη.

2) Δημιουργία σημαντικής (σύμφωνα με τα πρότυπα της ΕΕ) ερευνητικής ικανότητας σε επιχειρήσεις και ΦΤΕ, με παραγωγή γνώσης η οποία μπορεί να καταστεί άμεσα εμπορικά εκμεταλλεύσιμη.

 

Συνεργαζόμενοι Φορείς :

  • BRITE HELLAS ΑΕ
  • ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΡΟΗΓΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
  • ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ – ΚΕΝΤΡΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΦΩΤΟΝΙΚΗΣ
  • ΙΔΡΥΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΑΣ – ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΛΕΙΖΕΡ