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Fotovoltaico da Ink-Jet

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  • #31
    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!

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    • #32
      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
      I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
      username: genni.rom
      password: martina

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      • #33
        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.

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        • #34
          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
          I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
          username: genni.rom
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          • #35
            complimenti per l'idea semirealizzata

            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

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            • #36
              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.

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              • #37
                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 inviato da jomaximo Visualizza il messaggio
                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 inviato da Leonardon Visualizza il messaggio
                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 inviato da Leonardon Visualizza il messaggio
                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
                I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
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                • #38
                  scusa se insisto

                  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?

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                  • #39
                    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
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                    username: genni.rom
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                    • #40
                      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 !!!!!!!!!!!!
                      I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
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                      • #41
                        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....

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                        • #42
                          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.

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                          • #43
                            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
                            I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
                            username: genni.rom
                            password: martina

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                            • #44
                              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.

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                              • #45
                                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
                                I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
                                username: genni.rom
                                password: martina

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                                • #46
                                  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.

                                  Commenta


                                  • #47
                                    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
                                    I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
                                    username: genni.rom
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                                    • #48
                                      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 InterruptionSiiiiiiiiiiii.Fotovoltaico: nuova generazione celle solari con materiali non tossici - GreenStyle
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                                      • #49
                                        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!

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                                        • #50
                                          Originariamente inviato da Pioner Visualizza il messaggio
                                          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.
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                                          • #51
                                            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

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                                            • #52
                                              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
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                                              • #53
                                                Originariamente inviato da Pioner Visualizza il messaggio
                                                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 ....Figure 1: Nature Communications ....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 .....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
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                                                • #54
                                                  non è esattamente da stampa, ma +/- - - il procedimento è quello ... https://www.rinnovabili.it/energia/f...in-perovskite/https://sauletech.com/press/https://areena.yle.fi/1-50334046
                                                  Ultima modifica di Peace and Love; 25-05-2021, 08:01.
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                                                    Mah ... sperem ... https://onlinelibrary.wiley.com/doi/...smtd.202200940
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