Wyniki 1-10 spośród 18 dla zapytania: authorDesc:"MACIEJ SIBIŃSKI"

Wpływ budowy krystalicznych krzemowych ogniw słonecznych na ich podstawowe parametry elektryczne

Czytaj za darmo! »

Praca niniejsza jest analizą wpływu parametrów konstrukcyjnych ogniw krzemowych, stanowiących główną część światowej produkcji przyrządów fotowoltaicznych, na ich podstawowe parametry elektryczne. Ocenie zastało poddanych pięć typów przemysłowych ogniw grubowarstwowych wykonanych z krzemu krystalicznego, różniących się między sobą parametrami technologicznymi. Parametry elektryczne badanych ogniw obliczone zostały na podstawie rzeczywistych charakterystyk prądowo - napięciowych wyznaczonych przy standardowych warunkach pomiarowych AM 1,5 w temperaturze pokojowej. Abstract. Crystalline silicon solar cells are the main part of world’s photovoltaic devices production. The aim of the paper is to analyze the influence of tested silicon solar cells structure on their basic electrical[...]

Tekstroniczne czujniki temperatury

Czytaj za darmo! »

Tekstronika jest to nowy obszar nauki definiowany jako synergiczne połączenie trzech dyscyplin: elektroniki, informatyki i włókiennictwa [1]. Tekstronika zajmuje się tworzeniem układów elektronicznych oraz układów automatycznej regulacji i sterowania zintegrowanych z odzieżą. Jej głównym zastosowaniem jest tworzenie tzn. "aktywnej odzieży ochronnej" [2]. Głównymi elementami i atrybutami systemów tekstroniki są: - Bezprzewodowa transmisja sygnałów (zasilanie, zakłócenia), - Źródła zasilania (cieplne: Peltier, Seebeck; piezoelektryczne, fotoelektryczne), - Połączenia elektryczne włókien i nitek, - Wysokie wymagania użytkowe: - odporność na pranie i czyszczenie (woda, temperatura, chemia, tarcie), - odporność na pot, zmianę wymiarów (kurczenie, marszczenie, gniecenie, rozciąganie), udary mechaniczne, światło słoneczne, - odporność na zakłócenia elektryczne. Konstrukcja przyrządów Jednymi z podstawowych elementów wchodzących w skład wyrobów tekstronicznych są czujniki parametrów życiowych w tym czujniki temperatury ciała ludzkiego. Czujnik elastyczny w ogólnym założeniu powinien składać się z odpowiednio dobranego podłoża, na które naniesiona jest[...]

Charakteryzacja elektryczna i temperaturowa elastycznych ogniw słonecznych wykonanych z mikrokulek krzemowych


  Ogniwa z krzemu krystalicznego, choć obecnie wiodące prym na rynku fotowoltaiki, wciąż wymagają wysokich kosztów produkcji. Składają się na nie zarówno cena materiału, jak i straty podczas obróbki, a także potrzeba dużego wydatku energetycznego. Ponadto, coraz częściej w systemach zintegrowanych z budownictwem dużą wadą okazuje się brak elastyczności krzemowych przyrządów PV. Wydaje się, że dominacja technologii krystalicznego krzemu w fotowoltaice powoli dobiega końca, a jej następcami będą ogniwa cienkowarstwowe ze związków półprzewodnikowych (np. struktury CIS) lub przyrządy amorficzne, czy też organiczne lub hybrydowe. Krzem krystaliczny jednak ewoluuje, zmieniając swoją postać z kruchej, polerowanej płytki na mikrokulkę, stanowiącą jednostkę elementarną do budowy nowych przyrządów PV. Naukowcy z japońskiej firmy Clean Venture 21 w poszukiwaniu alternatywnych źródeł energii opracowali moduły słoneczne, wykorzystujące układ stanowiący jednomilimetrową multikrystaliczną kulkę krzemową, umieszczoną w ognisku sześciokątnego odbłyśnika koncentrującego światło. Połączone ze sobą minireflektory pokrywają powierzchnię tworząc strukturę podobną do plastra miodu, dzięki czemu tworzą ogniwa lub całe moduły PV. Charakterystyka ogniw z mikrokulek krzemu Tablice kulek krzemowych do zastosowania w fotowoltaice, zostały po raz pierwszy zaproponowane przez Hoffman Electronics Corporation (1959), a następnie przez Texas Instruments (1982). Koszty produkcji tego typu ogniw słonecznych były jednak wówczas bardzo wysokie, a ich sprawność niezadowalająca [1, 2]. Japońskie ulepszenie kulkowych matryc Si polega między innymi na zastosowaniu nowego kształtu, wspomnianych już minireflektorów. Umieszczenie każdej jednomilimetrowej kuleczki krzemowej wewnątrz heksagonalnego odbłyśnika o średnicy 2,2…2,7 mm (rys. 1), umożliwiło zwiększenie wydajności poprzez maksymalną koncentrację promieniowania słonecznego na kryształku krzemu przy optymal[...]

Research achievements of the DSOD Lodz in the field of photovoltaics


  The Department of Semiconductor and Optoelectronics Devices was established in 2008 as a part of the Faculty of Electrical, Electronic, Computer and Control Engineering at the Technical University of Lodz in Poland. The team of the DSOD Lodz consists of two professors, two associate professors, nine doctors, five PhD students and seven technical and administration employees. The Department’s research activities cover optoelectronic, micro- and nanoelectronic technologies, modeling and analysis of electrical and thermal phenomena in semiconductor devices, as well as designing and manufacturing of semiconductor devices, including solar cells. The main fields of the research interest are power semiconductor devices, high temperature electronics with emphasis on SiC technology, integrated intelligent systems, photonic systems and photovoltaic cells [1]. Resources and technological base Both teaching and research activities are conducted in the Department’s laboratories which enable investigation and experiments covering designing, manufacturing and testing of photovoltaic devices. Laboratories’ equipment base of the DSOD at TUL covers among others:  Technological Centre of Microtechnology comprising Clean- Room laboratory, equipped with the facilities for fabrication and characterization of semiconductor or metal thin films, as well as for mapping of designed semiconductor structures.  Optoelectronics under the patronage of Corning Cable Systems Poland  Hybrid Systems Laboratory, equipped, inter alia, with the pneumatic screen printer, the ball mill and the station for screen printing pastes preparation.  Photovoltaic Laboratory, fully equipped with an integrated measurement system that simulates standard test conditions STC, in accordance to the requirements of IEC 60904-1 and IEC 60904-3. The system includes C class solar simulator (in accordance to IEC 60904-9) with a silicon[...]

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne w aplikacjach elastycznych

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach notuje się gwałtowny wzrost wielkości instalacji fotowoltaicznych, którego przyczyną jest zarówno spadek cen ogniw słonecznych, jak również poprawa ich parametrów i rozszerzenie zakresu zastosowań. Niniejszy artykuł poświęcony jest przeglądowi aktualnie dostępnych konstrukcji, jak i badaniom ich możliwości aplikacyjnych do energooszczędnego, wielkoseryjnego procesu produkcyjnego, umożliwiającego otrzymanie w pełni elastycznych struktur fotowoltaicznych nadających się do niekonwencjonalnych zastosowań. Abstract. In recent years, the rapid growth in photovoltaic systems has been observed, which is both a cause of falling prices of solar cells, as well as improving their performance and extending the range of applications. This paper presents currently available structures and their potential application in energy-efficient, mas production processes, which allows to obtain a fully flexible structures suitable for unconventional photovoltaic applications.(Thin film photovoltaic solar cells in flexible applications) Słowa kluczowe: fotowoltaika, ogniwa elastyczne, ogniwa cienkowarstwowe, transparentne tlenki przewodzące, związki organiczne. Keywords: photovoltaics, thin film solar cells, transparent conductive oxides, flexible solar cells, PV modules. Wstęp Pojęcie cienkowarstwowości zostało wprowadzone jako jedno z kryteriów podziału przyrządów fotowoltaicznych w zależności od ich budowy i właściwości. Dotyczy ono wyłącznie grubości aktywnych warstw przyrządu, jednak w bardzo dobry sposób kategoryzuje ogniwa słoneczne, określając ich technologię wytwarzania, właściwości mechaniczne, jak i strukturę materiału, a w konsekwencji nawet ich współczynnik absorpcji. Obecnie w grupie nieorganicznych ogniw cienkowarstwowych znajdują się:  Ogniwa z grupy II-VI na bazie CdS/CdTe;  Ogniwa z grupy I-III-VI CIS/CIGS/CIGSS;  Ogniwa a-Si z amorficznego krzemu;  Ogniwa z krzemu mikromorficznego i ogniwa [...]

Analiza parametrów modułów PV różnych typów w warunkach rzeczywistych


  Zgodnie z założeniami "Krajowego Planu Działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych", przyjętego przez Radę Ministrów w dniu 7 grudnia 2010 r., do roku 2020 w Polsce 15,5% energii końcowej brutto będzie pochodziło ze źródeł odnawialnych [1]. Rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE) przyczynia się do pokrycia wzrastającego zapotrzebowania na energię i niesie za sobą większy stopień uniezależnienia się od dostaw energii z importu. Promowanie wykorzystania OZE pozwala na zwiększenie stopnia dywersyfikacji źródeł dostaw oraz stworzenie warunków do rozwoju energetyki rozproszonej opartej na lokalnie dostępnych surowcach [2]. Najbardziej uniwersalnym i mającym najwięcej zastosowań rodzajem energii jest energia elektryczna. Fotowoltaika, jako "narzędzie" do pozyskiwania odnawialnej energii elektrycznej z promieniowania słonecznego, uznawana jest za technologię, w tym zakresie, najbardziej przyjazną środowisku. Wytwarzaniu energii elektrycznej przez systemy ogniw słonecznych nie towarzyszą żadne zanieczyszczenia emitowane do środowiska naturalnego, degradacja krajobrazu, zakłócenia funkcjonowania fauny i flory ani hałas. Nie ulega wątpliwości, że zastosowanie na szeroką skalę modułów PV umożliwiłoby przyspieszenie przyrostu mocy zainstalowanej w odnawialnych źródłach energii. Instalacja niewielkich systemów fotowoltaicznych nie wymaga długotrwałych przygotowań, a dodatkowe udogodnienie stanowi fakt możliwości wykorzystania powierzchni dachowych, a co za tym idzie brak potrzeby przeprowadzania zmian w planach zagospodarowania przestrzennego. Z tego punktu widzenia fotowoltaika w Polsce może okazać się szybką alternatywą zrealizowania brakującej mocy OZE [1]. Badana instalacja fotowoltaiczna Pomiary parametrów elektrycznych modułów PV zostały przeprowadzone dla instalacji fotowoltaicznej zainstalowanej na dachu budynku głównego Wydziału Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Politechniki Łódzkiej[...]

Badanie możliwości zastosowań elastycznych ogniw fotowoltaicznych w tekstronice


  W dzisiejszych czasach nauka staje się coraz bardziej interdyscyplinarna, czego przykładem jest zwiększone zainteresowanie nowatorskimi możliwościami wykorzystania systemów elektronicznych w różnorodnych, niekonwencjonalnych aplikacjach [1]. Jedną z nich jest tekstronika, której głównym celem jest integracja przyrządów i układów elektronicznych z odzieżą, w celu podniesienia jej funkcjonalności, poprzez rozbudowę funkcji ochronnej, monitorującej, sygnalizacyjnej i rozrywkowej [2]. W momencie projektowania produktów tekstronicznych należy rozpatrzeć dość istotny problem tekstroniki, a mianowicie sposób zasilania dołączonych układów, który powinien być na tyle efektywny, aby zaspokoić potrzeby użytkownika w trakcie korzystania z wyrobu tekstronicznego [3]. W niniejszym artykule omówiono jedną z potencjalnych opcji zasilania, a mianowicie możliwość wykorzystania elastycznych ogniw słonecznych, jako zintegrowanych elementów tekstronicznych. Energia wytworzona przez takie układy może być bezpośrednio przekazywana do wybranych urządzeń elektronicznych, bądź też magazynowana w zintegrowanych z odzieżą akumulatorach. W celu oceny możliwości zastosowań elastycznych ogniw PV w tekstronice dokonano analizy wybranych parametrów ogniw słonecznych, zarówno pod względem elektrycznym, jak i mechanicznym. Przegląd dostępnych elastycznych ogniw PV W literaturze dotyczącej fotowoltaiki dostępnych jest wiele publikacji na temat możliwości wytwarzania i zastosowania elastycznych ogniw słonecznych na bazie różnych materiałów półprzewodnikowych lub związków organicznych. W praktyce jednak istnieje bardzo niewielu producentów oferujących tego typu przyrządy. Należą do nich głównie amerykańskie firmy, takie jak Uni- Solar oraz Power Film, produkujące ogniwa i moduły elastyczne na bazie krzemu amorficznego, Global Solar zajmująca się wytwarzaniem elastycznych przyrządów fotowoltaicznych opartych na związkach półprzewodnikowych CIGS, czy Konarka specj[...]

Elektrody z węgla szklistego oraz z platyny otrzymane metodą PLD dla barwnikowych ogniw fotowoltaicznych


  Barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne od ponad 20 lat s. bardzo intensywnie badane na poziomie laboratoryjnym, a ostatnio zacz..y pojawia. si. pierwsze produkty komercyjne oparte na tej technologii [1]. Jednym z czynnikow znacznie zwi.kszaj.cych koszty produkcyjne jest wykorzystywanie warstw platynowych jako katalizatora reakcji redukcji jonow elektrolitu na katodzie ogniwa. Obecnie w wielu o.rodkach pracuje si. nad zastosowaniem ro.nych form w.gla jako substytutu platyny takich jak: w.giel aktywowany [2], nanorurki [3], grafen [4] czy mieszaniny powy.szych form [5]. G.ownym parametrem okre.laj.cym w.asno.ci katalityczne warstwy jest rezystancja przeniesienia .adunku na granicy faz: przeciwelektroda/ elektrolit, ktora powinna by. jak najni.sza. Do otrzymywania warstw katalitycznych z powodzeniem stosowane s. ro.ne techniki: bottom-up (np. metody nanoszenia warstw z roztworow czy metody elektrochemiczne) i top-down (naparowywanie, litografia). W poni.szej pracy zostan. przedstawione rezultaty bada. dotycz.cych zastosowania warstw katalitycznych wykonanych z w.gla szklistego GC (ang. Glassy Carbon) oraz platyny metod. ablacji laserowej (PLD, ang. Pulsed Laser Deposition). Otrzymane elektrody zosta.y wykorzystane do zbudowania testowych ogniw barwnikowych. Dla ka.dego urz.dzenia zbadano charakterystyk. pr.dowo-napi.ciow. oraz zarejestrowano widmo impedancyjne w obecno.ci .wiat.a. Cz... eksperymentalna Barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne posiada.y nast.puj.ce u.o.enie warstw: FTO/TiO2/N3/elektrolit/Pt/FTO lub FTO/TiO2/N3/elektrolit/ GC/FTO, gdzie N3 stanowi barwnik metaloorganiczny (cisdiizotiocyjanian bis(2,2?f-bipirydylo-4,4?f-dikarbonylo) rutenu(II)) (Solaronix), a FTO to szk.o z warstw. tlenku cyny domieszkowanego fluorem (8 ?¶/., Aldrich). Substancje wykorzystane do budowy ogniwa (N3, TiO2 rozpuszczalniki organiczne) nie wymaga.y dodatkowego oczyszczania. Po.przewodz.ce szk.a FTO poddano standardowej procedurze oczyszczania. [...]

Perspektywy rozwoju technologii cienkowarstwowych ogniw słonecznych


  Pomimo ponad po. wieku praktycznej historii dopiero w ci.gu kilku ostatnich lat fotowoltaika gwa.townie przesz.a ze sfery zainteresowania naukowcow i wst.pnych prac wdro.eniowych do rzeczywistego wykorzystania w sektorze energetycznym wi.kszo.ci krajow rozwini.tych. Warto zauwa.y., i. wzrost produkcji modu.ow fotowoltaicznych jak i zainstalowanej mocy elektrycznej, pochodz.cej z tych modu.ow jest niespotykany i ca.kowicie nieporownywalny z jakimkolwiek innym rodzajem generatorow zarowno odnawialnych jak i klasycznych. Tylko w latach 2008.2011, pomimo kryzysu gospodarczego odnotowano globalny wzrost zainstalowanej mocy, pochodz.cej ze .rode. fotowoltaicznych rowny ponad 1300% oraz wzrost produkcji modu.ow o 6000% [1]. Z raportu Europejskiego Stowarzyszenia Przemys.u Fotowoltaicznego wynika, i. w 2011 roku moc zainstalowanych urz.dze. fotowoltaicznych na .wiecie wynios.a ponad 64GW, co jest prawie dwukrotno.ci. warto.ci z 2010, a mianowicie 40 GW. Co wi.cej, w 2008 roku, mo.na by.o zaobserwowa. oko.o 16,5 GW co w porownaniu z danymi z 2011 potwierdza czterokrotny wzrost w ci.gu 3 lat. Podobnie ro.nie liczba firm dzia.aj.cych w bran.y fotowoltaicznej, czemu towarzyszy wzrost zatrudnienia. Wed.ug ostatnich przewidywa. do roku 2030 fotowoltaika powinna zaspokoi. 14% .wiatowego zapotrzebowania na energi. elektryczn. [2]. Tabela 1 prezentuje zestawienie zmian, jakie zasz.y w produkcji i wykorzystaniu fotowoltaiki na przestrzeni lat 2008.2011. Jednoczesnie na skutek wdro.enia technologii cienkowarstwowej i roll-to-roll a tak.e pe.nej automatyzacji produkcji nast.puje ci.g.e obni.enie ceny produkowanych modu.ow, dzi.ki czemu w chwili obecnej utyskuje si. wielko.ci rz.du 0,6 0,5 $/Wp co ju. w niektorych przypadkach jest w prost konkurencyjne wobec energii klasycznej. W .wietle przytoczonych faktow wyr.nie widoczna jest zdecydowana tendencja do zmniejszania czasu zwrotu nak.adow poniesionych na inwestycje fotowoltaiczne dzi.ki obni.eni[...]

Zastosowanie warstwy ZnO:Al w charakterze transparentnej elektrody emiterowej w ogniwach słonecznych

Czytaj za darmo! »

Prezentowana praca jest poświęcona badaniom właściwości cienkich warstw ZnO:Al wytworzonych metodą PLD (ang. Pulsed Laser Deposition) do zastosowań w charakterze transparentnej elektrody dla elastycznych, cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Opis technologii wytwarzania jest uzupełniony o wszechstronną analizę parametrów mechanicznych i optoelektronicznych uzyskanych warstw na podłożach elastycznych i sztywnych. Zaprezentowane są modele numeryczne prototypowych konstrukcji ogniw oraz wyniki pomiarów eksperymentalnych. Abstract. Presented paper is focused on research concerning properties of ZnO:Al thin layers, manufactured by PLD (Pulsed Laser Deposition) method, for application as a transparent electrode in flexible, thin-film solar cells. The description of the manufacturing technology is complemented by a comprehensive analysis of mechanical and optoelectronic parameters of layers obtained both on flexible and rigid substrates. In the paper numerical models of prototype constructions as well as results of experimental measurements are presented. (Application of ZnO:Al layer as a transparent emitter electrode in solar cells). Słowa kluczowe: ogniwa słoneczne, transparentne tlenki przewodzące, transparentne elektrody, ZnO:Al. Keywords: solar cells, transparent conductive oxides, transparent electrodes, ZnO:Al[...]

 Strona 1  Następna strona »