Projekti / Programi
Nanostrukture za visokoučinkovite fotonapetostne generatorje
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.03.03 |
Tehnika |
Energetika |
Obnovljivi viri in tehnologije |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
fotovoltaika, visokoučinkovita sončna celica, nanostruktura, transparentni prevodni oksid, modeliranje, karakterizacija
Raziskovalci (10)
Organizacije (2)
Povzetek
Temeljni raziskovalni projekt »Nanostrukture za visokoučinkovite fotonapetostne generatorje« se osredotoča na raziskave nanostruktur novih oksidnih materialov za napredne koncepte enospojnih ali večspojnih sončnih celic in fotonapetostnih modulov. V projektni skupini sinergijsko združujemo dve slovenski raziskovalni skupini, ki sta mednarodno uveljavljeni na ključnih področjih predlaganega projekta:
Laboratorij za fotovoltaiko in optoelektroniko (UL FE, 1538-030)
Odsek za elektronsko keramiko (Inštitut Jožef Stefan, 0106-033)
Napredni koncepti bodo uporabni za več fotovoltaičnih tehnologij, preizkušali in aplicirai pa jih bomo na dveh tankoplastnih PV tehnologijah:
tankoplastnih silicijevih tehnologijah (v sodelovanju s skupino prof. dr. Miro Zemana, TU Delft),
tehnologijo elektrokemijskih sončnih celic (Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko na UL FE),
s sledečimi cilji:
zasnova in analiza naprednih struktur in plasti za sončne celice vključujoč razvoj numeričnih modelov,
razvoj naprednih kovinskih oksidnih materialov kot plasti z visoko prepustnostjo svetlobe in visoko električno prevodnostjo,
razvoj naprednih oksidnih materialov kot plasti z nastavljivim lomnim količnikom v vlogi protiodbojnih plasti v sončnih celicah,
optimizacija nanostruktur za visokoučinkovito lovljenje svetlobe v aktivnem delu sončnih celic.
Cilje bomo uresničevali z raziskavami v kontinuiranem procesu načrtovanja, modeliranja, izdelave in eksperimentalne analize z validacijo komponent in implementacijo naprednih konceptov v sončnih celicah. Predlagane rešitve bodo stremele k izboljšani učinkovitosti pretvorbe in k zmanjševanju stroškov proizvodnje, hkrati pa bodo omogočile nižjo porabo materialov in energije za proizvodnjo sončnih celic.
Pomen za razvoj znanosti
Pričujoči temeljni projekt je z rezultati raziskav ustvarjal nova znanstvena spoznanja in podajal smernice za nadaljnje raziskave nanostruktur v naprednih konceptih visoko učinkovitih sončnih celic in PV modulov. Pričakujemo, da bodo naši rezultati znanstveno in tehnološko odmevni in z visoko dodano vrednostjo na področju materialov, nanoznanosti in predvsem na področju fotovoltaike. Na ožjem področju tankoplastnih sončnih celic in modulov je predlagani projekt prispeval k znanju o upravljanju in manipulaciji svetlobe v sončnih celicah ter realizacijah struktur z visoko stopnjo učinkovitosti pretvorbe za dosedanje visoke učinkovitosti pretvorbe. Pridobljeno znanje je že in bo tudi v naslednjih letih omogočilo boljši izplen svetlobe in podajalo tudi nadaljnje smernice razvoja visokoučinkovitih in hkrati cenovno konkurenčnih sončnih celic. Realizirane dejavnosti, ki so pripomogle k razvoju znanosti oz. stroke: - objava znanstvene monografije pri tuji uveljavljeni založbi, - objava izvirnih znanstvenih člankov v priznanih mednarodnih znanstvenih revijah, - številna vabljena predavanja na specializiranih znanstvenih konferencah in srečanjih, - mednarodna vpetost v aktualne R&R s področja naprednih sončnih celic in PV modulov.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskave naprednih konceptov sončnih celic sodijo na področje raziskav novih tehnologij in spremljevalnih aktivnosti na področju fotovoltaike kot enemu najperspektivnejših obnovljivih virov električne energije. Tovrstne raziskave so izrednega pomena za trajnostni razvoj energetike, ki bo predpogoj za trajnostni gospodarski razvoj Slovenije in Evrope v celoti. Fotovoltaika omogoča neposredno in takojšno pretvorbo največjega trajnega vira energije - sevanje sonca, v tehniki in družbi najbolj uporabno obliko energije, v elektriko. Preprost koncept, podprt s strani sodobne slovenske in evropske znanosti, kot so nanotehnologije in napredni materiali, predstavlja pomembno izhodišče za nadaljnji razvoj visokotehnološke in konkurenčne gospodarske panoge v Sloveniji. Rezultati opravljene temeljne raziskave so odlična podlaga za nadaljnje aplikativne raziskave in razvoj novih tehnologij in produktov s področja fotovoltaike za gospodarske subjekte doma in po svetu. Rezultati naših raziskav so se hkrati sprotno prenašali v proces visokošolskega izobraževanja, kar zagotavlja kvaliteto in aktualnost vsebin dodiplomskih in podiplomskih ter doktorskih predmetov na Fakulteti za elektrotehniko, Univerze v Ljubljani, z vabljenimi predavanji pa tudi po drugih visokošolskih inštitucijah.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
