Wyniki 1-10 spośród 22 dla zapytania: authorDesc:"KAZIMIERZ DRABCZYk"

Warstwy zabezpieczające ogniw słonecznych nanoszone w niskiej temparaturze


  Przyrządy półprzewodnikowe, jakimi są ogniwa fotowoltaiczne, muszą być zabezpieczone przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych. Stosuje się do tego celu różnego rodzaju warstwy zabezpieczające. Obecnie najpopularniejsze warstwy zabezpieczające to wszelkiego typu polimery. Najczęściej stosuje się octan polietylenowo winylowy EVA (Ethylene-Vinyl-Acetate). Ogniwa słoneczne zabezpiecza się w postaci modułów, które powstają w procesie laminacji w podwyższonej temperaturze i w obecności próżni. Innym ważnym elementem modułu jest przednia szyba zabezpieczająca moduł mechanicznie. Szyba taka jest bardzo odporna mechanicznie (szkło hartowane), ale jednocześnie jest bardzo ciężka. Z tego powodu czasami jest ona eliminowana z modułu fotowoltaicznego. Zastępowana jest innym materiałem, na przykład blachą aluminiową na tylnej części modułu. Eksperyment Wszystkie badania dotyczące przedsta-wionych sposobów laminacji niskotempera-turowej przeprowadzono w Laboratorium Fotowoltaicznym Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN (LF IMIM PAN) w Kozach. Ogniwo referencyjne stosowane do pomiarów charakterystyk prądowo-napięciowych skalibrowano w Institute für Solarenergieforschung w Hameln Emmerthal (Niemcy). Typowy proces laminacji ogniw słonecznych składa się z 7 etapów, zależnych od stosowanej technologii, sprzętu oraz użytych materiałów. Natomiast prowadzone badania składały się z 4 zasadniczych kroków pokazanych na rys. 1. Materiałem bazowym użytym do badań w niniejszej pracy były:  płyty [...]

Wpływ rodzaju materiałów stosowanych do laminacji ogniw fotowoltaicznych na ich charakterystykę I-V


  Ogniwa fotowoltaiczne postrzegane są jako bardzo nowoczesne i - co najważniejsze - ekologiczne źródła energii. Z wielu powodów wydają się być wręcz idealnym źródłem energii. Jednym z nich jest fakt, iż Słońce, którego energię ogniwa fotowoltaiczne konwertują na energię elektryczną można uznać za źródło "nieskończone". Wiek Słońca szacuje się na 4,6 miliarda lat, jest ono w połowie swojego życia a to oznacza, że świecić będzie jeszcze przez około 5 miliardów lat [1]. Same ogniwa także wydają się być konwerterami energii o żywotności sięgającej kilkudziesięciu lat, pod warunkiem, że zostaną prawidłowo zabezpieczone przed wpływem czynników zewnętrznych. Czynniki te mogą prowadzić nie tyle do uszkodzenia ogniw, co do znaczącego spadku ich wydajności oraz mają wpływ na estetykę samych ogniw. Z tego powodu stosuje się bardzo wyrafinowane i trwałe materiały zabezpieczające, wśród których najpopularniejszym jest obecnie polimer EVA (Ethylene-Vinyl-Acetate). Standardowo łączy się ten materiał z wysokiej jakości szkłem hartowanym, które spełnia także funkcje ochrony przed czynnikami pogodowymi. Tak powstała warstwa zapewnia ogniwom żywotność (rozumianą jako odpowiednio wysoka sprawność konwersji) na poziomie 25 do 30 lat. Szyba jest najbardziej popularnym rozwiązaniem gdyż łączy w sobie najwięcej zalet, jednak zdarzają się sytuacje, w których stosowanie szyby jest niepożądane. Wówczas jedynym rozwiązaniem jest umieszczenie podłoża nośnego pod ogniwami. Podłożem takim mogą być blachy stalowe, aluminiowe bądź kompozyty plastikowe. Przednią stronę ogniw zabezpieczyć wtedy można przy użyciu materiałów takich jak:[...]

Inżynieria kontaktu metalicznego ogniwa fotowoltaicznego z emiterem wysokorezystywnym


  Dynamiczny rozwój fotowoltaiki, a co za tym idzie wzrost produkcji i sprzedaży ogniw fotowoltaicznych związany jest z ciągłym podnoszeniem sprawności konwersji fotowoltaicznej ogniw, a także z systematycznym spadkiem ich cen [1-3]. Badania naukowe w obszarze fotowoltaiki koncentrują się na trzech aspektach: redukcji kosztów, podnoszeniu sprawności oraz szukaniu nowych materiałów bądź rozwiązań. Jednym ze sposobów na podniesienie sprawności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji pojedynczego ogniwa fotowoltaicznego jest dalsze dopracowywanie procesu wytwarzania przedniej elektrody metalicznej. Redukcja ilości pasty metalicznej koniecznej do jej wytworzenia, a co za tym idzie mniejsze przykrycie powierzchni aktywnej ogniwa oraz zmniejszenie powierzchni pod kontaktem - gdzie rekombinacja jest wysoka - przyczynia się, bądź to do zmniejszenia kosztów produkcji, bądź to do podniesienia sprawności konwersji. Przy obecnym poziomie cen ogniw każda najmniejsza nawet oszczędność jest interesująca. Szczególnie dotyczy to produkcji wielkoseryjnej gdzie efekt skali przekłada się na zyski. Innym powodem dla którego dalsze prace nad udoskonaleniem procesu wytwarzania elektrod są konieczne jest coraz powszechniejsze st[...]

Badania układów warstw zabezpieczających i kontaktów elektrycznych do zastosowań w quasielastycznych taśmach fotowoltaicznych DOI:10.15199/13.2015.8.3


  Wielkość produkcji modułów fotowoltaicznych na świecie ciągle rośnie w stałym tempie. To przyczynia się do ciągłego spadku cen, które są najniższe w historii [1, 2]. Obecnie najpopularniejszym typem modułu fotowoltaicznego jest moduł zbudowany na bazie ogniw z krzemu monokrystalicznego bądź polikrystalicznego. Składa się z 60 ogniw o wymiarach 156 mm × 156 mm. Warstwą nośną i zabezpieczającą jest szyba z hartowanego szkła. Układ taki ma szereg zalet ale ma też jedną ważna cechę: brak elastyczności. W przypadku instalacji dachowych bądź małych, średnich i dużych elektrowni cecha ta nie ma znaczenia. Jednak w przypadku urządzeń przenośnych często pożądaną cech jest elastyczność. Autorzy przedstawili takie koncepcje oraz wyniki pierwszych prac eksperymentalnych [3,4]. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki dalszych prac mających na celu udoskonalenie zaproponowanego pierwotnie układu quasielastycznego. Skoncentrowano się na procesie cięcia dużych komercyjnych ogniw na mniejsze oraz modyfikacjach układu połączeń pomiędzy ogniwami tak aby były bardziej odporne na wielokrotne zginanie. Eksperyment Prace eksperymentalne prowadzono w oparciu o zaplecze badawczo- technologiczn[...]

Badanie właściwości cienkich warstw antyrefleksyjnych z dwutlenku tytanu w strukturze ogniwa fotowoltaicznego


  W strukturze klasycznego jednozłączowego ogniwa słonecznego istotną rolę pełni warstwa antyrefleksyjna (ARC-Anti Reflection Coating). Obecność na powierzchni struktury ogniwa cienkiej, przezroczystej dla promieniowania słonecznego warstwy z materiału o współczynniku załamania światła w przedziale 1,3 ≤ n ≤ 2,5 sprawia, że część promieni świetlnych, które uległy odbiciu od powierzchni krzemu jest zawracana do wnętrza ogniwa. Dążenie do opracowania prostych i tanich technologii wytwarzania warstw ARC doprowadziło do przebadania wielu substancji pod ich kątem zastosowania, jako warstwy antyrefleksyjne. Poniżej w tabeli 1 przedstawiono materiały wykorzystywane do wytwarzania warstw antyrefleksyjnych.Jednym z ważnych materiałów, który może być wykorzystany do wytworzenia cienkiej antyrefleksyjnej warstwy w technologii jednozłączowych krzemowych ogniw fotowoltaicznych jest dwutlenek tytanu. Pokrycie powierzchni ogniwa warstwą dwutlenku tytanu znacznie poprawia parametry struktury fotowoltaicznej. Poniżej w tabeli 2 przedstawiono możliwości poprawy parametrów ogniwa fotowoltaicznego przy zastosowaniu dodatkowej operacji technologicznej, jaką jest wytworzenie warstwy ARC. Tab. 2. Porównanie parametrów jednozłączowego krzemowego ogniwa słonecznego z warstwą antyrefleksyjną wytworzoną na powierzchni struktury metodą CVD (Chemical Vapor Deposition) (zaczerpnięto z [2]) Tabl. 2. Comparison of single-junction silicon solar cell with ARC on the surface structure produced by CVD method (Chemical Vapor Deposition) (taken from [2]) Antyrefleksyjną warstwę z dwutlenku tytanu wykonano przy wykorzystaniu technologii polegającej na nanoszeniu metodą druku sitowego specjalnie spreparowanych past na bazie wybranych związków tytanowych [3]. Prace wykonano Instytucie Chemii i Technologii Organicznej Politechniki Śląskiej, w laboratoriach technologicznych Instytutu Elektroniki Politechniki Śląskiej w Gliwicach oraz w Laboratorium Fotowolta[...]

Wpływ parametrów sitodruku na geometrię przedniej elektrody metalicznej ogniwa fotowoltaicznego


  Fotoowltaika - także w naszym kraju - zaczyna być postrzegana, jako alternatywne źródło energii odnawialnej [1]. Ogniwa słoneczne są coraz popularniejszym źródłem energii elektrycznej [2, 3]. Do wzrostu popularności ogniw słonecznych przyczynił się między innymi stały spadek cen. Jednym ze sposobów na podniesienie sprawności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji pojedynczego ogniwa fotowoltaicznego jest dalsze dopracowywanie procesu wytwarzania przedniej elektrody metalicznej. Nowoczesna elektroda przednia to taka, która z jednej strony w jak najmniejszym stopniu zakrywa przednią (aktywną) powierzchnię ogniwa, a z drugiej strony pozwala na dalszą redukcję ilości materiału potrzebnego do jej wytworzenia. Zmniejszenie powierzchni elektrody przyczynia się do wzrostu jego sprawności konwersji energii, mniejsza powierzchnia elektrody to mniejsze zacienienie oraz zmniejszenie obszaru pod elektrodą, dla którego rekombinacja jest bardzo wysoka. Nie bez znaczenia jest także aspekt ekonomiczny. Przy produkcji wielkoseryjnej każda oszczędność materiału przekłada się na spadek ceny gotowego ogniwa. Biorąc pod uwagę obecne ceny past metalicznych na bazie srebra, zyski mogą być tym większe im większa jest skala produkcji. Tym samym inżynieria kontaktu przedniego ogniwa jest nadal interesującym problemem badawczym z zakresu technologii ogniw słonecznych. Prace doświadczalne W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania przedniej elektrody metalicznej krzemowego ogniwa słonecznego metodą sitodruku. Prace badawcze skoncentrowano na takiej modyfikacji parametrów mechanicznych procesu s[...]

Koncepcja quasi-elastycznych mozaikowych baterii słonecznych


  Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE), w tym energii słonecznej jest coraz bardziej rozpowszechniane. Przemawiają za tym głównie czynniki dotyczące ochrony środowiska naturalnego, jak również czynniki ekonomiczne. Ogniwa słoneczne są elementami przetwarzającymi energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną w sposób bezpośredni. Jednym z aspektów stosowania baterii słonecznych jest całkowite uniezależnienie od sieci przemysłowej, co stwarza możliwość zbudowania awaryjnego źródła zasilania, bądź utworzenia generatora prądu elektrycznego w miejscu bez dostępu do infrastruktury energetycznej. W komercyjnych zastosowaniach dominują krzemowe ogniwa krystaliczne zaliczane do I generacji [1, 2]. W ostatnich latach następował jednak intensywny rozwój nowych technologii fotowoltaicznych tzw. II i III generacji [3]. Wśród nich należy wyróżnić ogniwa cienkowarstwowe CI S i CI GS (Copper Indium Gallium Selenide), CdTe (Cadmium Telluride), jak również DSC (Dye-Sensitized solar Cell ) i polimerowe [4]. Zaletą ogniw polimerowych oraz niektórych rozwiązań cienkowarstwowych jest ich elastyczność, a także mniejsza masa. Niestety sprawność takich ogniw jest wciąż niższa w stosunku do standardowych ogniw krzemowych [5]. Koncepcja quasi-elastycznych baterii słonecznych Dążenie do wytworzenia formy pośredniej cechującej się,[...]

Domieszkowanie donorowe Si ze źródła ciekłego do zastosowania w produkcji ciągłej ogniw słonecznych


  Ekonomiczny wymóg ciągłego wzrostu efektywności w produkcji ogniw słonecznych implikuje stosowanie procesów produkcji liniowej. Ogniwo słoneczne na bazie krzemu krystalicznego jest przyrządem półprzewodnikowym charakteryzującym się bardzo dużą powierzchnią frontową, wynoszącą 235,9 cm2 dla typowego 6 calowego pojedynczego elementu wytwarzanego przez przemysł fotowoltaiczny. Ponadto wzrost powierzchni ogniwa przy jednoczesnym spadku jego grubości poniżej 150 μm wymusza stosowanie metod produkcji w których płytka bazowa ogniwa jest umieszczona na taśmie transportowej. Najważniejszym etapem procesu technologicznego wytwarzania ogniwa jest formowanie złącza p-n, którego głębokość położenia jak i poziom koncentracji domieszki donorowej ma decydujący wpływ na parametry elektryczne ogniwa. Stosowany przeważnie proces domieszkowania Si typu p ze źródła POC l3 jest zasadniczo bardzo trudny do realizacji w warunkach produkcji liniowej. Wytworzenie emitera ze źródła POC l3 pociąga za sobą konieczność stosowania specjalnych pieców dyfuzyjnych jak i pełnego nadruku pasty Al na tył płytki Si w celu kompensacji domieszki typu n. Procesy liniowe dyfuzji są nieustannie w polu zainteresowania przemysłu fotowoltaicznego [1], jak i ośrodków badawczych [2].Powyższe zagadnienia są źródłem zainteresowania wielu ośrodków badawczych ze względu na możliwości zwiększenia wydajności typowych linii produkcyjnych ogniw słonecznych na bazie krzemu krystalicznego, obniżenia kosztów uruchomienia produkcji ogniw, możliwości domieszkowania cienkich warstw i płytek Si o dużej powierzchni i grubości poniżej 100 μm oraz precyzyjnego kształtowania profilu domieszki, co umożliwia osiągnięcie wyższych wartości współczynnika konwersji fotowoltaicznej [3,4]. Nie jest to całkowicie nowa idea, natomiast jej praktyczne stosowanie nie jest udokumentowane w literaturze a uzyskane wyniki są traktowane jako poufne. Problemy wynikające z zastosowania tej metody to u[...]

Quasi-elastyczne mozaikowe taśmy fotowoltaiczne DOI:10.15199/ELE-2014-109


  Rynek produktów fotowoltaicznych mimo kryzysu ekonomicznego nadal przeżywa ciągły wzrost produkcji oraz staje się coraz powszechniej stosowanym alternatywnym źródłem energii na świecie [1]. Przemawiają za tym głównie czynniki dotyczące ochrony środowiska naturalnego, jak również czynniki ekonomiczne oraz bezpieczeństwa energetycznego. Ciągły rozwój tej dziedziny przyczyni się także do stałego spadku cen modułów w relacji USD/Wp [2]. Jednakże dotyczy on najpowszechniej produkowanych oraz stosowanych baterii słonecznych w postaci modułów fotowoltaicznych o standardowych wymiarach, które stosowane są w typowych instalacjach produkujących energie elektryczną. Tego typu moduły konstruowane są w oparciu o ramy aluminiowe oraz zabezpieczające szyby ze szkła hartowanego o wysokiej transmisji dla światła słonecznego. Pojawia się jednak wiele dziedzin, w których od baterii słonecznych wymaga się przede wszystkim niskiej wagi i elastyczności. Należą do nich układy zasilania na potrzeby wojska oraz systemy wykorzystywane w sytuacjach kryzysowych. Autorzy przedstawili już koncepcje takich właśnie baterii przy czym pierwotnie zakładano stworzenie taśmy wyposażonej w elektronikę wykonawczą oraz stworzenie specjalnej maty PV [3]. W niniejszym artykule przedstawiono pierwsze badania dotyczące wykonania elastycznej taśmy fotowoltaicznej. Eksperyment Cięcie ogniw o dużej powierzchni na małe struktury Laboratorium Fotowoltaiczne IMIM PAN posiada opracowaną technologię wytwarzania ogni[...]

Problemy laminacji modułów PV z układem EVA-PMMA DOI:10.15199/13.2016.7.4


  Najczęściej spotykanym układem materiałów w modułach fotowoltaicznych jest układ szkło-EVA-ogniwo-EVA-tworzywo sztuczne. Układ taki gwarantuje bardzo dobre zabezpieczenie przed szkodliwym wpływem warunków zewnętrznych oraz stosunkowo dobrą statyczną wytrzymałość mechaniczną. Wadą takiego układu jest stosunkowo wysoka waga oraz niezbyt dobra odporność na obciążenia dynamiczne. Wady te wynikają z faktu zastosowania jako warstwy nośnej i zabezpieczającej szyby ze szkła hartowanego o typowej grubości 3,2 mm. W niniejszym artykule przedstawiono pierwsze badania dotyczące procesów laminacji modułów fotowoltaicznych w których zastąpiono szybę taflą polimetakrylanu metylu (PMMA). Do badań wybrano ogniwa na bazie krzemu polikrystalicznego oraz układy materiałów: (1) PMMA-EVA-ogniwa-EVA-tworzywo sztuczne oraz (2) PMMA-EVA-ogniwa-EVA-PMMA. Przedstawiono pierwsze problemy związane z zastosowaniem takich układów oraz zaproponowano sposoby ich rozwiązania. Słowa kluczowe: ogniwa fotowoltaiczne, procesy laminacji, moduły PV, PMMA.Urządzenia wytwarzające energię elektryczną w oparciu o tak zwane alternatywne źródła energii są obecnie rozwijane z wielu względów. Przemawiają za tym głównie względy ekologiczne ale także ekonomiczne oraz kwestie bezpieczeństwa energetycznego. W przypadku energii słonecznej najczęściej jej konwersji dokonuje się na energie cieplną - kolektory słoneczne, bądź elektryczną - ogniwa fotowoltaiczne. W przypadku ogniw najczęściej produkowanym i stosowanym urządzeniem są moduły fotowoltaiczne na bazie ogniw z krzemu krystalicznego [1]. Typowe moduły wykonane są z 60 lub 72 ogniw połączonych szeregowo, posiadają dwie warstwy hermetyzujące z kop[...]

 Strona 1  Następna strona »