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mgb2
04-02-2010, 12:41
Salve a tutti,

da un po di tempo sto lavorando a questo nuovo progetto:

Realizzare un pannello fotovoltaico a "basso costo" con una comune stampante ink-jet.

Sembra essere abbastanza semplice, in realtà le complicazioni sono tante e ancora tutte da esplorare.

Fondamentalmente il processo si può suddividere in due step:

1) Depositare (=stampare un'immagine da Photoshop) su un opportuno substrato, il primo layer che compone il pannello

2) Evaporare l'inchiostro e Sinterizzare il materiale o Sintetizzarlo, con un banale forno a lampade alogene.

Ripetendo il processo fino all'ultimo layer si arriva al pannello finale.

La stampante sulla quale sto iniziando a lavorare è una Epson S20 (35 euro).

Deve essere una Epson perchè solo loro utilizzano un piezoelettrico per sparare le gocce (del volume di pochi picolitri).
Le HP invece sparano le gocce aumentando la pressione con un riscaldatore, che potrebbe far reagire i materiali presenti nella cartuccia.

La struttura da realizzare è la seguente:

1) Substrato
2) Argento
3) CuIn(x)Ga(1-x)Se2 Copper indium gallium selenide - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Copper_indium_gallium_selenide)
4) CdS
5) ZnO
6) ITO o ATO

Per ora mi fermo qui.
Ma c'è molto altro da dire.

Cosa ne pensate?

Siciliano
04-02-2010, 13:54
Penso che al posto della Epson con la bacchetta magica farai prima.

mgb2
04-02-2010, 14:34
Caro Siciliano,
davvero molto costruttivo il tuo intervento.

Ma forse puoi cambiare idea.

Il substrato utilizzato è un vetro sottile (100 micron) e flessibile come plastica che riesco a far scivolare nella stampante senza craccarlo.

Acquistato dalla Coresix, rivenditrice della Corning.
Il codice prodotto è 0211. I fogli sono da 30x30 cm^2.
Il prezzo è di 32.50 dollari a foglio. Io ne ho acquistati 10.
Per informazioni rivolgersi ad Al Ralston: Ralston@coresix.com

Per adesso ho acquistato solo l'argento in nanopolveri auto-disperdenti.
Sono nanopolveri di 15 nm coated con un polimero che si dissolve in soluzione acquosa.

25g di cui 25% Ag e 75% Polimero = 370 euri.
Silver nanopowder self-dispersing (15 nm, 99.99%, 25wt%) (http://www.ssnano.com/inc/sdetail/921)

Le dimensioni degli ugelli della S20 sono di 20 micron.
Per evitare che si tappino ho ordinato dei filtri da 5 micron.
1 conf da 50 pz =80 euro.

La prox settimana mi vedrò con dei chimici per disperdere le nanopolveri e per filtrarle.

Il forno, in acciaio inox, è già stato realizzato.
Le lampade alogene con i relativi supporti sono state acquistate qui:
Riscaldatori ad onde corte in quarzo alogeno (http://www.ceramicx.com/it/emettitori-ad-onde-corte)
Il modello scelto è QHM.

Per regolare la temperatura del forno ho acquistato un varialuce da 2000W programmabile sia con potenziometro che con tensione continua della Relco.
Codice Relco RTS39CD = 316 euro.
In alternativa si può acquistare quello non programmabile a 174 euro (codice: RTS39).

Con una termocoppia e un regolatore di temperatura Eurotherm, basterà impostare la temperatura desiderata e il feedback sul varialuce farà il resto.

Il forno ha una geometria particolare, ma non credo sia l'unica possibile.
L'immagine si riferisce alla sezione del forno (il tutto è poi racchiuso in un box raffreddato con delle ventole per pc).
Come vedete la sezione è composta da due semiellissi.
Nel primo fuoco delle ellissi (quello più esterno) sono poste le due lampade alogene.
Il secondo fuoco è comune alle due ellissi in modo che tutta la luce si concentri li, proprio dove passa il substrato.
Tale forno è posto all'uscita della stampante.

http://img526.imageshack.us/img526/8140/p1020066d.jpg

http://img686.imageshack.us/img686/3438/p1020070t.jpg

http://img686.imageshack.us/img686/8263/fotougelli.jpg

ciao

eroyka
04-02-2010, 14:43
Ciao,
caro mgb2 la tua idea è ottima e già seguita da alcune realtà italiane.

Sono le celle DSSC o di Graetzel.
Trovi un PDf con ricetta e consigli a partire da qui: Energia Rinnovabile: Cella solare fotovoltaico organico di graetzel - DSSC (http://www.progettomeg.it/fotovoltaico_organico_graetzel.htm)

Ma ci sono anche tutti gli studi effettuati a Roma dall'università di Tor vergata.
Appena trovo altri link te li posto.
Roy

eroyka
04-02-2010, 14:49
Rieccomi,
infatti ecco altri link. Ne avevamo parlato qui:http://www.energeticambiente.it/fotovoltaico/14711901-fotovoltaico-organico-inaugurato-nuovo-polo-di-sviluppo-roma.html

e qui si trova il video di come preparare i pannellini proprio come fai tu: Video Gallery (http://www.chose.uniroma2.it/video-gallery.html)
e' l'ultimo si intitola La realizzazione delle celle solari organiche.

Facci sapere se andrai avanti e pubblica un po di foto tue.
Roy

mgb2
04-02-2010, 15:04
Ciao Roy,
ma le mie usano materiali inorganici e non vedo nessun riferimento alla tecnica ink-jet.

o mi sbaglio?

ciao

eroyka
04-02-2010, 15:09
si, ok usi materiali inorganici. Ma mi pare, se non ricordo male, che nel video di tor vergata, utilizzavano la stampante per fare il substrato (nel loro caso organico).

Ma non lo ricordo più andrebbe riguardato.

a dopo.
Roy

mgb2
04-02-2010, 15:11
Si, in realtà la tecnica non è del tutto nuova ma nessuno l'ha mai usata per costruire un intero dispositivo.

Inoltre, quella che sto seguendo, dal punto di vista dei materiali, è la via più costosa.

Ce ne sarebbe un'altra molto più economica ma che al momento non stiamo studiando...

Ciao

Siciliano
04-02-2010, 15:45
Scusa non volevo offenderti ma era una reazione spontanea, purtroppo la professione a volte ci porta allo scetticismo.
Comunque devo dirti che anche a me piace a volte fare cose grandi con una via alternativa a basso costo.
Non si arriva a realizzare un prodotto industriale, ma per i piccoli usi a volte si riesce a farli con pochissima spesa ed un'alta efficienza.
Comunque vedo che tanto a basso costo non è la tua via, spero tu riesca a creare comunque qualcosa di carino, seguirò ciò che vorrai condividere nella discussione.

robyenergy
04-02-2010, 23:33
Salve,

sbaglio o Nanosolar sta già stampando a tutto spiano ?

Comunque vai avanti, complimenti per la progettualità e la precisione.
Del resto dov'è scritto che Nanosolar deve essere l'unica ?

mgb2
05-02-2010, 10:35
Ciao Roby,
si è vero, la nanosolar stampa già.
Anche se non l'intero pannello con una stampante e un forno. (Solar Cells with 'Metal Wrap Through' Technology Achieve 16% Efficiency - Renewable Energy World (http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2007/08/solar-cells-with-metal-wrap-through-technology-achieve-16-efficiency-49740)).

Ma questo è il male minore.

Quello peggiore riguarda le nanopolveri.
Sono quelle che non fanno scendere ancora il prezzo sotto i 20$/m^2 (a parità di rendimento).
Anche nel mio caso come vedi, le sole nanopolveri di Ag costano parecchio.

La via veramente innovativa (questo sul quale sto studiando deve servire come prototipo per dimostrare che l'intero processo funzioni per essere finanziato) riguarda la coprecipitazione.

Ad esempio: in una cartuccia metto il nitrato di argento e in un'altra la vitamina C (acido ascorbico).
Stampo prima con una e poi con l'altra e ottengo il metallo nanometrico da sinterizzare.

Se si riuscisse a utilizzare questo metodo per tutti i layer della cella ci sarebbe un abbattimento notevole dei costi.

E questo proprio non l'ha ancora fatto nessuno.
Almeno credo, o no?

Ciao

giuggiolo0107
12-02-2010, 13:58
io non ci capisco una mazza però ammiro l'idea ...complimenti.... però una curiosità ... è solo una soddisfazzione personale o conviene anche per i costi??:bye1::bye1:

Wilmorel
12-02-2010, 17:02
Ciao mgb2
Non posseggo la preparazione per giudicare e valutare la tua iniziativa, ma la competenza e determinazione che ti anima mi ha molto colpito.
Genialità e intraprendenza andrebbero diversamente riconosciute ed incentivate.
Mi auguro che tu (ed i tuoi collaboratori?) costituiate la felice eccezione ed il vostro progetto abbia il miglior successo.
Complimenti!

camillobe
12-02-2010, 19:23
io mi sono appena iscritto ,ma confermo tutto quello che hai detto tu . complimenti e spero che tu riesca a realizzare il tuo progetto . ciao

yup
14-02-2010, 12:17
Ciao mgb2

complimenti per la l'idea che hai avuto e la perseveranza con cui la porti avanti.
Una sola precisazione, il CdS o solfuro di cadmio non è un sale molto tossico per l'uomo e per l'ambiente? Non corri il rischio di creare un prodotto non utilizzabile per questo motivo?

Ciao e ancora complimenti:bye1:

ottavo
14-02-2010, 15:38
Non ci posso credere . se riuscirai a compiere questo miracolo e' fatta .
bastera' produrre in serie i vari prodotti per la stampante e quindi un abbassamento dei prezzi e addio al nucleare .
L'unica cosa che dovra essere fatta e' mettersi una mano sulla coscienza e mettere tutto alla portata di tutti per poter permettere a chiunque di produrre energia e forse cosi l'inquinamento globale sara solo un ricordo del xxi secolo.
... cosi come e' stato fatto con la mappatura del genoma ...

al roby
14-02-2010, 21:13
in questo settore non ho la conoscenza necessaria ma a grandi linee la tua idea non è per niente cmpata in aria e ti faccio i complimenti .Vai avanti e facci sapere

celerone
14-02-2010, 23:51
Ero stato atratto da questa tecnica,che non ho poi proseguito,riguardava sopratutto la stampa dei vari layer,riportati o trasferiti in una camera a sottovuoto spinto,dentro un substrato a 250 C°.In parole povere la cella era costruita per intero dal pc,lanciato alla stampante che sovvrapponeva i vari strati,e poi trasferita all'interno di un substrato tale e quale, ad una determinata temperatura sottovuoto spinto.Comunque complimenti per l'iniziativa.


http://www.azpoint.net/tecnologia/ricerche/12777/Epson-stampa-transistor-con-silicio-liquido.asp

questo era il risultato di trasferimento ottenuto su substrato metallico.

http://img509.imageshack.us/img509/7255/cuccioliuovo005ww5.jpg

mgb2
15-02-2010, 09:42
Ciao e grazie a tutti per i complimenti.

Ci tengo a dire un paio di cose però:

1) l'idea NON è mia.
Io mi occupo solo della deposizione e della caratterizzazione

2) ci lavorano almeno una decina di persone appartenenti a gruppi diversi.

3) era da mesi che volevo portarla alla luce ma mi sono sempre tirato indietro proprio perchè ci sono troppi interessi economici.

Per questi motivi ci saranno inevitabilmente dei filtri alle cose che posterò.

Ma di certo non mi tirerò indietro.

Ciao

elpocho
15-02-2010, 10:42
MGB2

complimenti per il tuo lavoro, è sicuramente degno di nota. Celle "home-made". Quando tu dici che non hai scoperto nulla, è essenzialmente vero, perchè la tua tecnologia c'è ed è ben rodata per diverse tecnologie fotovoltaiche e diverse realtà più o meno industriali. La tua novità consiste nel fatto che tu stai rendendo "casareccio" e a basso costo un processo che invece, in ambito industriale, è molto dispendioso economicamente.

Stampare il film direttamente su vetro? C'è, da anni. Ma lo si fa con una stampante ink-jet ad elevate prestazioni. Questa permette di controllare spessore di deposizione, velocità, design e le caratteristiche di deposizione del film. Tu con l'epson non riuscirai mai ad avere prestazioni paragonabili..inoltre la stampa inkjet è stata sostituita in alcuni casi da altre tecniche di deposizioni che sono ancora più performanti e a basso costo (screen printing, blade coating and so on).

Diciamo che stai facendo "reverse engineering". Parti da un prodotto che c'è, esiste. E provi a rifarlo. Quando l'avrai rifatto (ci potrai riuscirai) ti troverai di fronte ad un prodotto con un'efficienza non elevata, quindi non competitivo. Allora che farai? Ti servirà controllare meglio lo spessore del film di deposizione, ti servirà un piatto riscaldante sulla stampante, etc etc...quindi ti servirà una stampante professionale, un forno professionale, un'atmosfera controllata in pressione e temperatura, una camera pulita...
e arriverai proprio dove gli altri già sono arrivati! Non voglio scoraggiarti, ma voglio solo dirti che sei partito da dove gli altri sono partiti...Mi capisci? Quando vorrai entrare sul mercato e ti servirà un prodotto competitivo, non ti basterà più la stampante da 20 euro il forno casereccio o la stanzetta di casa...

Riguardo Tor Vergata, lì ci sono elevate competenze riguardo a tutte letecniche di deposizione da laboratorio, ma la tecnologia è diversa: trattasi di DSSC semi-trasparenti su vetro per facciate di edifici...

mgb2
15-02-2010, 14:07
ciao elpocho,

nulla da dire sulla coprecipitazione ?

e sul fatto che chiunque se le potrebbe fabbricare anche rinunciando un pò al rendimento ?

grazie

elpocho
15-02-2010, 15:26
ciao elpocho,

nulla da dire sulla coprecipitazione ?

e sul fatto che chiunque se le potrebbe fabbricare anche rinunciando un pò al rendimento ?

grazie

E' questo il punto. A mio modo di vedere (e senza alcuna pretesa) penso che tu abbia toccato il giusto tasto. Un trade off tra rendimento e costi secondo me è di sicuro il futuro. Tu mi stai parlando di una possibilità per l'utente medio di comprare 3/4 cose al supermercato e fare da sè un sistemino con cui alimentare l'impianto in garage occupando 16mq2 in giardino e investendo 500 euro. Non facile, ma con parecchia buona volontà e insistenza alla fine si può fare.

Se invece tu pensi di industrializzarlo, di renderlo competitivo, di perdere solo un pò nel rendimento, non la vedo fattibile, ma ti rinnovo i complimenti.

Penso che, immagina i 16 mq di cui sopra, alla fin fine anche economicamente ci siano varie soluzioni più convenienti rispetto a quella di farsi da sè l'impianto. Se io compro 1g di argento, lo pago una follia. Se compro 1 fusto, abbatto i costi in maniera considerevole.

Sulla coprecipitazione mi sono perso qualche pezzo. Scusami ma sono a lavoro e sono intervenuto solo perchè lo ritengo un post interessante. Le mie nn sono competenze di chimica, ma dal punto di vista chimico si sta facendo molto sulle tecnologie DSSC, che rappresentano il vero futuro. Il silicio, oggi, stante anche il crollo del prezzo di mercato, rimane la migliore tecnologia in assoluto. A meno che tu non faccia qualcosa di trasperente o flessibile..

neutrone
17-02-2010, 08:10
ciao elpocho,

nulla da dire sulla coprecipitazione ?

e sul fatto che chiunque se le potrebbe fabbricare anche rinunciando un pò al rendimento ?

grazie


Io suggerisco magari visto che siamo verso l'home made, ti potresti adattare un pannello panda per solare termico, magari con materiali di scarto tiri fuori un pannellino niente male .


auguri.

P.S.
Ma come hai fatto a inserire ste nanopolveri dentro le cartucce della inkjet ?
Non sarebbe meglio visto le nanopolveri inserirle dentro un toner da stampante laser ??

mgb2
17-02-2010, 11:51
Ciao neutrone,

le nanopolveri sono ricoperte da un polimero che si dovrebbe disperdere in soluzione acquosa.
La soluzione in questione ce l'hanno regalata e quindi non conosciamo l'esatta composizione.
Inoltre sarà sicuramente da cambiare perchè la bagnabilità sul vetro non è tanto buona ed anche l'evaporazione è piuttosto lenta.
Disperderle è stato facile, abbiamo un corno ad ultrasuoni.
La soluzione dispersa è stata filtrata con dei filtri da 5 mciron e non c'è stato nessun problema.
Il problema è iniziato con la stampa: le cartucce hanno un filtro e stranamente la soluzione non passa come ci aspettavamo.
Aumentarne la temperatura serve a poco.
Per adesso abbiamo utilizzato un inchiostro concentrato all'1% e qualcosa sembra passare ma non credo siano le nanopolveri visto che, dopo un trattamento termico a 500° è evaporato tutto.
Con una soluzione più concentrata il filtro blocca tutto.
Forse le nanopolveri si riaggregano per effetti elettrostatici ma non ne sono sicuro.

Cosa potrebbe essere successo ?

Sono tentato di rimuovere il filtro nella cartuccia ma ho paura che mi si tappino gli ugelli.

Si accettano suggerimenti

ciao

toninon
17-02-2010, 15:27
Sono tentato di rimuovere il filtro nella cartuccia ma ho paura che mi si tappino gli ugelli.
Se non sbaglio avete dimensionato i filtri solo sulle dimensioni degli ugelli. Se la cartuccia ha un filtro piu' stretto potrebbe avere i suoi motivi.
Non e' detto che le vostre nanopolveri si riaggreghino o altro.

Ma in fondo la stampante potrebbe reggere anche una polvere di dimensioni superiori a quanto previsto (ed evidentemente filtrato). Tutto sommato cosa rischi a togliere il filtro alla cartuccia, di rovinarla ? Beh che sara' mai.
Ma sei sicuro che questo filtro esista ?

ciao

mgb2
17-02-2010, 15:52
il rischio è che si tappino gli ugelli --> buttare la stampante.
la cartuccia l'ho già smembrata, devo solo distruggere il porta filtro e osservarlo al microscopio.

neutrone
17-02-2010, 19:35
il rischio è che si tappino gli ugelli --> buttare la stampante.
la cartuccia l'ho già smembrata, devo solo distruggere il porta filtro e osservarlo al microscopio.

Infatti le testine delle epson non sonoo sulle cartucce, ma sono integrate nella stampante.

Devo capire bene come è fatto sto "inchiostro" , perchè se il composto fosse in forma liquida solo per poterlo spruzzare dagli ugelli della stampante, potrebbe essere piu sensata la mia proposta di usare una stampante laser, oltretutto non avresti bisogno di passare il vetro attraverso la fornace visto che la laser brucierebbe il composto per fissarlo .

Avanti cosi.

mgb2
19-02-2010, 11:38
ieri ho messo l'inchiostro concentrato al 5% nel mulino a palle.
Stamattina ho aggiunto dell'inchiostro senza pigmenti per diluirlo al 2.5% e sto continuando a macinare.
Oggi filtrerò di nuovo la soluzione, magari userò 3-4 filtri in serie, e poi riproverò a stampare.
Userò una cartuccia di un altro colore, il ciano, ma prima devo verificare che usi solo quella e non una combinazione di due cartucce.

un chimico mi ha suggerito di usare l'acetato di Ag che è molto più economico e rilascia l'Ag per evaporazione. Ci proverò.
http://www.carloerbareagenti.com/Repository/DIR199/ITCH1393.htm

per neutrone:
sarebbe troppo costoso riempire un toner, solo 25g di Ag costano 300 euri.

ciao

mgb2
19-02-2010, 15:53
eccomi qua,
nulla di fatto, l'inchiostro non passa.
ma ho capito perchè.
c'è una spugna metallica, le maglie sono da 100 micron ma forse le particelle si caricano elettrostaticamente e rimangono bloccate.
c'è inoltre un'altra camera nella quale vengono stoppate.

ciao

http://img14.imageshack.us/img14/730/filtropulito1.png

http://img716.imageshack.us/img716/8109/filtro2.png

mosampl1
03-03-2010, 18:15
ho letto casualmente questo topic perchè credevo si trattasse della deposizione di uno strato fotosensibile tramite stampante ma si parla di costruire ex novo un sistema multistrato!!Ho letto che siete in tanti e sembrerebbe anche ben preparati ma trovo che sia un'impresa epica! Anche perchè dovete avere tutti i componenti liquidi o ad una viscosità tale da poter essere spruzzati ma allo stesso tempo, dopo spruzzatura non devono scorrere dato che il foglio viene mosso o addirittura piegato quindi dovrebbero 1 aderire immediatamente al substrato(adesione per via meccanico-chimica o magnetica) 2 reticolare ...come controllate (non potendo agire sui parametri fisici-costruttivi-operativi) la bontà della deposizione(liscia omogenea ecc...)? e la risposta del materiale alla sollecitazione termica (con possibile passivazione dei materiali?)

Pioner
21-03-2010, 17:48
Stò seguendo con grande attenzione questa discussione!

Per quanto non sia in grado di dare aiuto pratico, voglio però esprimere il mio incoraggiamento a proseguire e a divulgare i risultati!!

Il sogno di poter realizzare in modo obbistico un modulo fotovoltaico mi ha da sempre appassionato!
:)

I più vivi complimenti a MGB2 e a tutti quelli che ci stanno credendo e collaborando!

mgb2
22-03-2010, 09:16
Grazie Pioner.

le cose vanno avanti a rilento.
ho trovato chi possa fare misure di tensione superficiale e angolo di contatto degli inchiostri ma ho bisogno di un viscosimetro altrimenti proseguo alla cieca.

ciao

Leonardon
28-03-2010, 06:17
Prova ad aggiungere uno 0,5% di 1Octyl2Pyrrolidone alla dispersione e falla con un sonotrodo da 600W ogni mezzo litro.
Comunque il substrato, se non assorbente, deve essere coatizzato per diventare inchiostro ricettivo e solitamente lo si fa con un silicato e con un rod-coater.
Anni fà ho prodotto inks per piezo e supporti speciali, ma poi ho smesso causa concorrenza cinese.
Credo comunque che la Durst stia lavorando ad una macchina UV curable per stampare celle a livello artigianale/service.

mgb2
31-03-2010, 11:25
Ciao Leonardon e grazie per i consigli.

la polvere di Ag nanometrica è circondata da polivynilpyrrolidone, non so se questo composto è simile a quello che hai citato.
Eccoti un'immagine al sem.

http://img192.imageshack.us/img192/7325/agepvp.png

non è proprio nanometrica ma solo perchè non è ancora in soluzione

l'analisi microcomposizionale sul vetro indica la presenza di altri elementi oltre al silicio e all'oro (usato per metallizzare).

http://img402.imageshack.us/img402/4135/edsvetro.png

Ho già trovato dei lavori dove usano superfici non porose, basta riscaldare opportunamente il substrato.

Questa invece è un'immagine dell'inchiostro col 4% di Ag.
L'agglomerato centrale è Ag ma anche tutto il fondo dell'immagine è costituito dalle nanopolveri disperse con un corno ad ultrasuoni.
Il contrasto è basso perchè è poco conduttivo ma si riescono a vedere le nanoparticelle da 20nm.

http://img708.imageshack.us/img708/554/inko.png

Comunque, prima di aggiungere composti nuovi voglio misurare prima le proprietà degli inchiostri epson e basarmi su quelli per aggiustare i miei.

Alla fine dovrei riuscire ad ottenere un inchiostro che abbia le seguenti caratteristiche (+ o -)

http://img534.imageshack.us/img534/4519/immagine1lg.png


Ciao

jomaximo
03-04-2010, 11:19
complimenti, davvero siete molto compententi
io avevo pensato a una cosa simile ma non sono preparato come voi.
dico la mia : deposizione mediante testine (una per ogni componente) di semiconduttori su foglio trasparente di plastica coe se fosse un panello solare, secondo voi e' possibile?

una testina: semiconduttore P
una testina: semiconduttore N
una testina: isolante
una testina: giunzione elettrica
la trasparenza permetterebbe di sfruttare la totalita' della superficie su piu strati, inoltre il vetro secondo me ha proprieta ancora sconosciute ma potrebbe essere di supporto

forse sono off-topic ma mi interessa molto l'argomento

ancora complimenti, continuo a seguirvi

Leonardon
03-04-2010, 13:49
Il polivinilpirrolidone è un legante.
Negli anni 60 lo usavano per le lacche da capelli.
Ora lo usano proprio per coatizzare i supporti e farli diventare ink ricettivi, esistono in commercio plaster per coatizzare i supporti per inkjet che sono composti da dispersioni acquose di PVP e silicati.
Forse è proprio quello che ti blocca le testine e probabilmente il prodotto che hai trovato è fatto così perchè ne è previsto l'uso in tecniche di spraycoating e serve a tenere ancorato l'AG sul supporto fino alla "cottura".
Io suggerirei di lasciar perdere i piezo inkjet e di applicare un atomizzatore ad ultrasuoni (ultrasonic atomizing horns) in una di quelle frese XY che vendono in kit, sostituendo la fresa con il sonotrodo "che spruzza".
Con un CAD puoi fare i percorsi che desideri e "stampare" il supporto, come se dovessi incidere un circuito stampato o una targa grafica ecc.

Ciao.

mgb2
06-04-2010, 09:49
Ciao a tutti e grazie per i vostri consigli,
sono veramente d'aiuto visto che lavoro in un campo estraneo a questa materia e solo da poco mi sto cimentando sul fotovoltaico.


deposizione mediante testine (una per ogni componente) di semiconduttori su foglio trasparente di plastica coe se fosse un panello solare, secondo voi e' possibile?

Ciao jo,
l'idea è proprio quella, per iniziare.
Solo che gli inchiostri necessitano di un trattamento termico per far evaporare le schifezze e lasciare solo i semiconduttori, quindi la plastica non è adatta.
La nanosolar usa un supporto metallico dove però depositano il molibdeno (al posto del nostro Ag) non usando inkjet, ad es.
Poi depositano il CIGS per inkjet, il CdS per via chimica.

Noi dobbiamo dimostrare prima che il tutto funzioni con inkjet (contrariamente a quanto si possa pensare ancora nessuno, come invece sosteneva qualcuno tempo fa, è riuscito a costruire un intero pannello utilizzando 1 sola tecnica e a basso costo).

Una volta ottenuto questo risultato si passerà alla coprecipitazione per abbassare ulteriormente i costi.



Forse è proprio quello che ti blocca le testine e probabilmente il prodotto che hai trovato è fatto così perchè ne è previsto l'uso in tecniche di spraycoating e serve a tenere ancorato l'AG sul supporto fino alla "cottura".

Speriamo di no, comunque mi sono scocciato di provare e ipotizzare, voglio avere delle MISURE in tasca.


Io suggerirei di lasciar perdere i piezo inkjet e di applicare un atomizzatore ad ultrasuoni (ultrasonic atomizing horns) in una di quelle frese XY che vendono in kit, sostituendo la fresa con il sonotrodo "che spruzza".

Questa è bella, bisogna vedere se i costi e i vantaggi di questo sistema sono superiori a quello delle inkjet.
Non ti saprei dire, comunque lo suggerirò agli ingegneri che si dovrebbero occupare di realizzare la "stampante" avanzata.

Grazie ancora e ciao.

mgb2

jomaximo
11-04-2010, 18:55
molto tecnica la tua descrizione,
proviamo a cambiare impostazione e dimmi se e' un assurdo

usiamo come base il vetro
usiamo come deposizione il semiconduttore puro in cilindri solidi
(domanda il semiconduttore dovrebbe essere un conduttore)
per depositarlo usiamo il calore generato da una bobina tipo induttore con corrente indotta per farlo diventare liquido
ovviamente le testine devono essere di materiale idoneo

il vetro dovrebbe resistere alle temperature, viste le piccole quantita' depositate

secondo voi potrebbe essere fattibile?

mgb2
12-04-2010, 08:26
Ciao jo,

potrebbe anche andar bene quello che dici.
ma bisognerebbe fare mille prove solo per realizzare il device per la stampa/deposizione e poi passare all'ottimizzazione degli inchiostri/materiali.

Perchè perdere cosi tanto tempo?

Noi partiamo con una tecnica di deposizione già ultraconosciuta, rodata e a basso costo.


Ciao

p.s.
oggi misuro la viscosità

mgb2
13-04-2010, 08:11
Ciao a tutti,

ho misurato la viscosità.

1) Viscosità inchiostro Cyano Epson = 3 mPa*s

2) Viscosità inK senza Ag = 3.6

3) Viscosità inK col 4% di Ag = 25 !!!!!!!!!!!!

carlo trivellone
12-05-2010, 15:54
Ciao MGB2,
stai realizzando un esperienza ammirevole sia sotto il profilo tecnico sia per la tenacia fin qui dimostrata...
Non avendo esperienze specifiche di applicazioni in campo fotovoltaico ama avendo sempre a che fare con resine base potrei provare a lanciare un idea che in molti casi di viscosità eccessiva è risolutiva: il calore
Ho usato la tecnica di riscaldare i coating ogni volta che non potevo utilizzare diluenti in miscela.
Prova a misurare la viscosità a 20°C e costruisci una curva sui dati rilevati a temperature crescenti finchè non raggiungi una viscosità compatibile con le tue esigenze.
Non mollare!!! sei sulla strada giusta, anche se faticosa....

Leonardon
03-06-2010, 21:36
Scusa Mgb.
Come mai usi ZnO a CdS e non usi TiO2?
E' possibile con il tuo sistema ridurre una anolito?
O costruito una fuelcell che ossida con un elettrodo ad aria un anolito in cui sono dispersi ioni di zinco.
Avrei bisogno di qualcuno che mi costruisce un pannello che attraverso materiali che generano fotolisi (ZnO, CdS, TiO2) mi vada a ridurre direttamente l'anolito scarico.
I materiali fotosensibili possono essere miscelati in una membrana a scambio protonico ed esposti direttamente in un pannello dove circola l'anolito.
L'idea è quella di fare un sistema (io lo chiamo il benzinaio) che ricarica l'anolito liquido con l'energia solare, e una cella leggera (perchè usa l'ossigeno dell'aria per l'ossidazione) che scarica l'anolito per produrre energia elettrica.
L'anolito diventa una carburante elettrico liquido che non si butta mai ma si ricarica.

mgb2
23-07-2010, 11:15
Salve a tutti,
scusate per il silenzio, proporzionale solo al numero di stampanti distrutte.

Le cose sono andate avanti:
abbiamo provato con varie formulazioni di inchiostri a base di nanopolveri di Ag per capire quale era quello migliore ma le concentrazioni da usare sono ancora troppo basse per ottenere uno strato omogeneo.
Quando dico provare significa aver provato anche vari trattamenti termici di sinterizzazione.
Ma bisogna continuare a studiare.

Poi siamo passati alla coprecipitazione dell'Ag e abbiamo cominciato a distruggere qualche testina (4 !!).
Le testine si tappano per contaminazione con acido ascorbico e per la precipitazione del sale dovuta all'evaporazione dell'inchiostro nei canali della testina.
Abbiamo provato a pulire sonicando in acido nitrico a varie concentrazioni ma alla fine la corrosione ha avuto la meglio.
Anche qui bisogna studiare un sistema per la pulizia rapida della testina appena dopo la stampa ed un inchiostro che non evapori cosi velocemente.

Tantissimi sono stati i problemi della bagnabilità del vetro ma alla fine abbiamo trovato un attacco acido che riduce quasi a zero l'angolo di contatto.

Preso dallo sconforto ho chiesto per pietà di comprare uno di questi sistemi:

FUJIFILM Dimatix - Piezoelectric Printheads & Micropumps (http://www.dimatix.com/)

MicroFab: Equipment: Systems (http://www.microfab.com/equipment/systems.html)

Ma 40.000 euri non ce l'ha nessuno e poi non sarebbe più un low-cost project !

Inoltre le testine non sono facilemente pilotabili col software epson cosi stiamo cercando di acquistare uno di questi controllori:

BARAN Microelectronic GmbH, your hardware design and manufacturing partner (http://www.baran-tech.com/web/product.php?name=CR800&type=cspec)

in modo da piazzare la testina direttamente su un pantografo e pilotare tutto col labview.
Il vantaggio, a parte quello di controllare ogni singolo ugello dei 180x8 e di regolare in modo fine le dimensioni delle gocce sarebbe anche quello di avere un modo più veloce per ripulire la testina senza ogni volta doverla smontare dalla stampante.

si accettano suggerimenti.

ciao

Leonardon
05-09-2010, 03:20
MGB hai un disegno di come devono essere gli strati?
Qual'è la parte che deve rimanere trasparente?
Possiamo sostituire il GICS con un materiale piroelettrico?
Possiamo usare il TiO2 invece del GICS?
Cosa sono ITO e ATO?

Hai mai visto la cella di Akuto?

Saluti.

mgb2
09-09-2010, 10:24
Ciao leonardon,
mi trovo qui: www.photovoltaic-conference.com (http://www.photovoltaic-conference.com/)
e ci sono un sacco di cose interessanti.
tra due mesi mi spediranno il cd con tutte le presentazioni e cercherò di pubblicarlo in qualche modo.

ITO= indium tin oxide
ATO= antimonium tin oxide

sono queste le finestre (metalliche) trasparenti alla luce che fanno anche da contatto superiore.

I CIGS non lo puoi sostituire con un ,materiale piroelettrico
qui si parla di CuSnZnSe che è meno costoso perchè non contiene indio e gallio.

Il 90% della conferenza è sul Si. oggi è il giorno del CIGS infatti la conferenza si è svuotata...

appena torno cerco di fare il punto.

ciao

Leonardon
08-10-2010, 16:58
MGB

Se riuscirai a fare la stampante, a me interessa per stampare anche batterie thin film.

Per il FV chiedo: perchè non fare soli due strati in una configurazione schottky? Per esempio TiO2 dopato su ITO e CUI come giunzione, stampata pure su ITO?

Ciao.

mgb2
10-01-2011, 10:34
Cari tutti,
è con immenso dispiacere che vi annuncio la prematura chiusura di questo progetto.
Sono stato riportato nei ranghi della mia attività sulla superconduttività perchè ovviamente non ci sono fondi o comunque non si vogliono investire in questo settore.

Peccato per la miopia scientifica.

Pensate che la conferenza sul PV costata ai contribuenti 2000 euro non è servita a nulla.
Insieme ovviamente ai costi delle stampanti, forno, etc etc.

Il fatto è che quando la gente non paga per i propri errori non viene buttata fuori a calci, e l'Italia è piena di queste realtà.

Comunque, se qualcuno è seriamente interessato a sviluppare questo progetto sarò lieto di fornirvi tutte le informazioni necessarie e la lista degli errori (almeno fino a questo punto) da evitare.

Vi pregherei di contattarmi in privato.

Ciao
mgb2

diezedi
20-07-2017, 10:41
Ma quando il fotovoltaico si deciderà a diventare veramente un energia pulita facile da creare e riciclare o deconporre.Quasi ogni giorno nel pianeta c è qualcuno che trova metodi per ridurre i costi ambientali della tecnologia fotovoltaica eppure si continua a far produrre il silicio con enormi SPRECHI energetici.Quando riusciremo a creare un polo alternativo alla ormai soffocata dai gas Cina gas che poi non se restano dove sono stati prodotti.Anni fà ci furono degli italiani che avevano trovato il metodo di far aggregare il silicio a basse temp.,brevetto poi comprato da cinesi ma del quale non ho più sentito parlare.Sono io che non capisco???Pardon Our Interruption (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170718113713.htm)Siiiiiiiiiiii.Fotovoltaico: nuova generazione celle solari con materiali non tossici - GreenStyle (http://www.greenstyle.it/fotovoltaico-nuova-generazione-celle-solari-con-materiali-non-tossici-229818.html?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=Newsletter:+Greenstyle&utm_content=19-07-2017+fotovoltaico-nuova-generazione-celle-solari-con-materiali-non-tossici)

Pioner
23-07-2017, 16:42
Scusa ma denigrare cosi alla leggera la filiera produttiva del fotovoltaico, con tutti gli sviluppi avuti in questi pochi ultimi anni di vita, mi sembra perlomeno impertinente e cafone! Il costo produttivo è calato tantissimo proprio grazie a ricerca e sviluppo senza soste. Questi costi sono calati proprio per l'impiego di meno energia nella fase costruttiva della singola cella in silicio. Se anni fa' un pannello impiegava 4 anni di esposizione solare per produrre l'energia necessaria alla sua costruzione, ora ne basta mediamente solo 1 anno o anche meno!!
Poi esistono anche gli "specchietti per l'allodola", notizie di mirabilanti tecnologie pronte a rivoluzionare il pianeta che non sono altro che sabotaggi per mantenere tutto immobile cosi come era prima!

diezedi
24-07-2017, 12:05
Scusa ma denigrare cosi alla leggera la filiera produttiva del fotovoltaico, con tutti gli sviluppi avuti in questi ultimi anni..il costo produttivo è calato tantissimo proprio grazie a ricerca e sviluppo senza soste. Questi costi sono calati proprio per l'impiego di meno energia nella fase costruttiva della singola cella in silicio. Se anni fa' un pannello impiegava 4 anni di esposizione solare per produrre l'energia necessaria alla sua costruzione, ora ne basta mediamente solo 1 anno o anche meno!!!
NON confondere il prezzo commerciale con il prezzo energetico,dimmi quali sarebbero gli sviluppi tecnologici nella produzione del silicio,del vetro,del allumino,dei drogaggi vari nel silicio che ti portano a dire che l eroi è addirittura sceso ad un anno di produzione fotovoltaica.Se mi illumini su questi progressi che non conosco ti ringraziero,per ora resto della mia opinione.Ciao.

Pioner
24-07-2017, 22:39
dunque.. senz'altro per cominciare e' stato ridotto lo spessore in silicio delle singole celle. Poi, se vuoi, giusto per approfondire guarda qua:-nessuno- | QualEnergia.it (http://m.qualenergia.it/view/19745)

diezedi
24-08-2017, 10:41
Siccome non riesco ad aprire un nuova discussione mi aggancio a questa,anche se OT.....Nella pagina del link cè un grafico del NREL dove mostrano i rendimenti raggiunti dalle celle fotovoltaiche nel 2017.L’ascesa dei moduli ad alta efficienza – Che cos’e la tecnologia PERC (http://www.aleo-solar.it/l-ascesa-dei-moduli-ad-alta-efficienza-che-cos-e-la-tecnologia-perc/)

diezedi
28-10-2017, 13:57
notizie ...pronte a rivoluzionare il pianeta che non sono altro che sabotaggi per mantenere tutto immobile cosi come era prima!QUESTA è l unica parte della risposta che mi ha indotto a non replicare ma purtroppo credo sia abbastanza vero che nulla si crea dal nulla e che prima o poi il conto qualcuno lo deve pagare .....Le attivita minerarie distruggono l'Amazzonia - Le Scienze (http://www.lescienze.it/news/2017/10/20/news/scavi_minerari_distruzione_amazzonia-3719208/?ref=nl-Le-Scienze_27-10-2017) ....Figure 1: Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-017-00557-w/figures/1) ....poi servono strade e ferrovie(che i c.....i sono felici di finanziare) per portare i materiali spesso da una costa al altra e da un continente al altro ....Bolivia approves highway through Amazon biodiversity hotspot (https://gogreenr12.org/foreign/bolivia-approves-highway-amazon-biodiversity-hotspot/#more-27716) .....ed è per questo che io sono convinto che usare meno cose è meglio.Poi che il sole ci regala energia è vero ma dovremmo usarla saggiamente