Naukowcy z Uniwersytetu Rzeszowskiego opatentowali nowe ogniwo fotowoltaiczne. Krzem zastąpili tlenkami metali! Patent wynalazców z Instytutu Inżynierii Materiałowej i Instytutu Nauk Fizycznych to droga ku czystej energii.
– Patent dotyczy samego ogniwa cienkowarstwowego fotowoltaicznego opartego o tlenki metali oraz sposobu jego wytwarzania z użyciem stałoprądowego rozpylania magnetronowego. Zaletą tej konstrukcji jest to, że tlenki metali są łatwo dostępne, nie są toksyczne, a ich wytworzenie, nie wymaga tak dużo energii jak w przypadku ogniw krzemowych – mówi dr hab. Andrzej Wal, prof. UR, kierownik projektu. Przedmiotem wynalazku jest cienkowarstwowe ogniwo fotowoltaiczne, w którym rolę emitera i absorbera pełnią tlenki metali.
Nowe rozwiązania w transformacji energetycznej
Zaproponowane przez zespół ogniwo fotowoltaiczne składa się z podłoża szklanego z naniesioną cienką warstwą ITO; warstwy emitera w postaci półprzewodnika typu n złożonego z tlenku tytanu (IV) TiO2 i tlenku cynku ZnO, umieszczonej na podłożu szklanym; warstwy bufora miedzianego o grubości od 5 do 15 warstw atomowych, umieszczonej na warstwie emitera; warstwy absorbera w postaci półprzewodnika typu p z tlenku miedzi (II) CuO i warstwy Cu o grubości od 10 do 30 warstw atomowych stanowiącej przedni kontakt. Ponadto patent obejmuje także target Ti-ZnO, który posłużył do wytwarzania warstwy półprzewodnika typu n złożonego z tlenku tytanu (IV) TiO2 i tlenku cynku ZnO.
Autorzy mają nadzieję, że zaproponowane rozwiązania odegrają pozytywną rolę w transformacji energetycznej, umożliwiając rozwój bardziej wydajnych i trwałych technologii słonecznych. Dzięki nim możliwe będzie zwiększenie efektywności energetycznej oraz obniżenie kosztów produkcji energii ze źródeł odnawialnych, co przyczyni się do zmniejszenia zależności od paliw kopalnych i pozwoli zachować dobrostan środowiska, w którym żyjemy.
W składzie zespołu badawczego są: dr hab. Andrzej Wal, prof. UR; prof. dr hab. Marian Cholewa; dr hab. Grzegorz Wisz, prof. UR; dr Dariusz Płoch; dr Mariusz Bester; dr inż. Paulina Sawicka-Chudy; mgr inż. Piotr Krzemiński; mgr inż. Joanna Sobaszek.