OZE: nowa generacja ogniw od śląskich naukowców

fot: Jarosław Galusek/ARC

W konkursie przewidziano cztery typy projektów: produkcja energii słonecznej, wykorzystanie energii na własne potrzeby, inwestycje w wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła z ZE z podłączeniem do sieci dystrybucyjnej oraz produkcję biokompotentów i biopaliw

fot: Jarosław Galusek/ARC

Ogniwa fotowoltaiczne w postaci elastycznych materiałów pokrywających torebkę, które ładują schowany w niej telefon komórkowy? Takie zastosowanie może mieć w przyszłości nowa generacja tych elementów, nad którą pracują naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego i Politechniki Śląskiej.

Ich projekt dotyczy opracowania nowych konstrukcji polimerowych do budowy ogniw fotowoltaicznych np. w postaci elastycznych włókien. Docelowo mają one pozwolić efektywniej ładować urządzenia elektryczne przy stosunkowo niskich kosztach pozyskania energii w sposób przyjazny dla środowiska.

Zdaniem liderki projektu prof. dr hab. inż. Ewy Schab-Balcerzak z Instytutu Chemii UŚ, ze względu na coraz większe zapotrzebowanie na energię w społeczeństwie, konieczne jest zadbanie o rozwój naukowy w dziedzinie produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł. Do nich należy właśnie rynek ogniw fotowoltaicznych - elementów, w których następuje zamiana energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Dziś ogniwa te kojarzone są głównie z panelami słonecznymi umieszczanymi np. na dachach budynków.

I choć rynek ogniw fotowoltaicznych z roku na rok rośnie, to moc zainstalowanych w Polsce ogniw jest w ocenie prof. Schab-Balcerzak wciąż poniżej standardów europejskich. - Rozwój fotowoltaiki jest więc tematem bardzo aktualnym. Technologie fotowoltaiczne, szczególnie dotyczące elastycznej fotowoltaiki, która jest obszarem naszych zainteresowań, są w fazie ciągłego rozwoju i cały czas poszukuje się nowych rozwiązań, mogących sprostać stawianym wymaganiom - mówi badaczka.

Nowe, organiczne ogniwa, nad którymi pracują naukowcy, mogą w przyszłości umożliwić efektywniejsze ładowanie urządzeń elektrycznych przy stosunkowo niskich kosztach pozyskania energii. - Rozwój technologii fotowoltaiki elastycznej zmierza w kierunku opracowania lekkich i tanich urządzeń. Wytwarzanie ogniw w postaci elastycznych włókien lub mat przekłada się także na poszerzenie obszaru ich aplikacji - tłumaczyła prof. Schab-Balcerzak.

Wyzwaniem jest jednak przede wszystkim poprawa trwałości takich ogniw, a także polepszenie ich parametrów fotowoltaicznych, głównie wydajności konwersji energii świetlnej na elektryczną. - Rozwiązaniem tych problemów zajmują się ośrodki naukowe na całym świecie - podkreśliła badaczka.

Śląscy naukowcy w swych badaniach podstawowych chcą się skoncentrować na dwóch rodzajach ogniw słonecznych - barwnikowych i objętościowych.

- Zakres projektu obejmuje przygotowanie przewodzących kompozytów, zawierających jako fazę rozproszoną polimery przewodzące, nanocząstki nieorganiczne lub hybrydy tych wypełniaczy. Z otrzymanych kompozytów będą wytworzone nanowłókna techniką elektroprzędzenia - opowiada prof. Schab-Balcerzak.

Następnie tak wytworzone nanowłókna posłużą naukowcom do konstruowania ogniw barwnikowych lub objętościowych. - W przedstawionym projekcie proponujemy zastosowanie do wytwarzania ogniw barwnikowych nowych barwników organicznych i zastąpienie powszechnie stosowanych porowatych warstw TiO2 wytworzonymi kompozytami w kształcie nanowłókien, co powinno doprowadzić do poprawy trwałości i efektywności uzyskanych ogniw - wyjaśniła profesor.

Trzyletni projekt pn. "Nowe konstrukcje polimerowe do budowy ogniw fotowoltaicznych" został dofinansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki kwotą ponad 1 mln zł.

- Celem naukowym projektu jest zbadanie zjawisk fizycznych towarzyszących procesowi absorpcji światła w proponowanych przez nas układach oraz określenie zależności pomiędzy właściwościami fotowoltaicznymi ogniw, w których warstwę aktywną stanowić będą opracowane przez nas materiały. Identyfikacja takich zależności będzie kluczowa dla poprawy trwałości i efektywności funkcjonowania ogniw fotowoltaicznych - podsumowała prof. Schab-Balcerzak.

Badania prowadzą naukowcy z Instytutu Chemii Uniwersytetu Śląskiego (zespół badawczy prof. Schab-Balcerzak i dr. Marcina Libery) oraz z Instytutu Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach (zespół dr hab. Tomasza Tańskiego).

MOŻE CIĘ ZAINTERESOWAĆ

URE zatwierdził taryfę Gaz-Systemu z uwzględnieniem odcinka gazociągu jamalskiego

Prezes Urzędu Regulacji Energetyki zatwierdził taryfę na przesył gazu przez Gaz-System - poinformował Urząd. Po raz pierwszy taryfa dotyczy też polskiego odcinka gazociągu jamalskiego.

Konsolidacja w śląskiej zbrojeniówce. Bumar-Łabędy przejmuje Bumar-Mikulczyce

Śląska zbrojeniówka łączy siły. Gliwicki zakład Bumar-Łabędy przejmie Bumar-Mikulczyce z Zabrza. Ogłoszono już plan połączenia, który – jak zaznaczono – wpisuje się w długofalową strategię Polskiej Grupy Zbrojeniowej. Obie spółki znalazły się także na liście kluczowych firm programu SAFE.

Marian Zmarzły: Bezpieczna transformacja energetyki wymaga odporności cyfrowej

O cyberataku na polski sektor energii, ciągłości działania, roli Politechniki Śląskiej oraz współpracy sektora przemysłowego, nauki i administracji rozmawiamy z dr. Marianem Zmarzłym, podsekretarzem stanu w Ministerstwie Energii.

Osiedle przy ul. Kosmicznej w katowickim Giszowcu gotowe do użytkowania

Realizacja jednej z najbardziej zaawansowanych technologicznie i ekologicznie inwestycji mieszkaniowych Katowickiego Towarzystwa Budownictwa Społecznego przy ul. Kosmicznej 57 b–h zakończona. Mieszkania są gotowe do użytkowania i czekają na nowych najemców.