Tuntud tindiprinterite tehnoloogia võib anda päikeseenergeetikale uue suuna

Tindiprinterid on odavad seadmed, mis on viimaste aastakümnete jooksul oluliselt muutnud kodu ja kontoritöö ilmet, võib varsti kasu lõigata ka päikesepaneelide tootmine.

Oregoni Ülikooli OSU (Oregon State University) insenerid on avastanud uue viisi CIGS (loe lähemalt siit) tüüpi päikesepaneelide valmistamiseks kasutades selleks tindiprinterite tehnoloogiat. Meetod võimaldab 90 % ulatuses vähendada seni raisku läinud toormaterjali hulka, mis alandab oluliselt valmistoote hinda ja võimaldab seetõttu rakendada uusi tehnoloogiaid. Kõrgekvaliteetsed ja masstoodetavad kiletehnoloogiatel põhinevad seadmed võivad saada reaalsuseks.

Uurimustöö tulemused on avaldatud ajakirjas „Solar Energy Materials and Solar Cells“. Lisaks on tootmismeetodile võetud patent. Edasine uurimine peaks tõstma päikesepaneeli efektiivsust. Sihipärane töö võib viia uue põlvkonna tehnoloogiani päikeseenergeetika vallas. „Varem ei olnud keegi suuteline CIGS paneele printimistehnika abil valmistama, meie tegime selle ära,“ ütles üks teadlastest Chih-Hung Chang.

Osa leiutatud tehnika eelisest moodustab vähene kulumaterjali hulk. Aurufaassadestamisel on seevastu kulu suur. Tindiprinter-tehnika võimaldab madalate kuludega täpset vajalike mustrite loomist.

Enimlubavat uurimistööde fookuses olevat komposiitmaterjali nimetatakse kalkopüriidiks ehk CIGS. Lühendi iga täht esindab üht keemilist elementi, milleks on vask (copper), indium, gallium ja seleen. CIGS paneelidel on väga suur efektiivsus, üks kahe mikroni paksune kiht kaltsiopüriiti võib footonite energiat püüda sama hästi kui 50 mikroni paksune kiht analoogset ränimaterjali.

Uute avastuste valguses suutsid uurijad toota ”tinti”, mis võimaldab kaltsiopüriidi pinnale langevast valgusest kasulikuks energiaks muundada 5 %. OSU teadlaste väitel võib edasine uurimine viia efektiivsuse 12 %-ni, millest alates saaks toota tarbjale sobilikku päikesepaneeli.

Paralleelses uurimistöös, mida juhib OSU dotsent Greg Herman, uuritakse võimalikke alternatiivseid materjale, mis oleks veelgi odavamad ja tindiprint-trükkimiseks kõlbulikud.

Mõned päikesepaneelide tootmisviisid on väga ajamahukad, nõuavad kalleid vaakumtehnikaseadmeid ja ohtlikke kemikaale. OSU eksperdid üritavad nimetatud tõkkeid kõrvaldada, et saada keskkonnasõbralikum ja odavam valmistoode. Tootmishindade piisava alanemise ja tehniliste probleemide lahenemise korral võidakse jõuda nii kaugele, et päikesepaneelid valmistatakse otse katusematerjalidele, millega ületatakse järjekordne lävepakk taastuvenergia kasutusele võtmises.

’’Ohutuid, odavaid ja õhu käes stabiilseid trükivärve saab kergesti valmistada kontrollides vähemaksvate metallsoolade lähteainete koostist molekulaartasemel,’’ ütleb

Allikas: ScienceDaily