Discussione: Fotovoltaico da Ink-Jet

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.

Originariamente inviata da mgb2

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.

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/Rep...9/ITCH1393.htm

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

ciao

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

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?)

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!

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

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.

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.



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).



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.



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 -)




Ciao

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

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.

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.

Originariamente inviata da jomaximo

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.

Originariamente inviata da Leonardon

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.

Originariamente inviata da Leonardon

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

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?

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

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 !!!!!!!!!!!!

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....

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.

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

MicroFab: Equipment: Systems

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

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

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.

Ciao leonardon,
mi trovo qui: 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

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.

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