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Fotovoltaico da Ink-Jet

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  • Fotovoltaico da Ink-Jet

    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
    4) CdS
    5) ZnO
    6) ITO o ATO

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

    Cosa ne pensate?
    I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
    username: genni.rom
    password: martina

  • #2
    Penso che al posto della Epson con la bacchetta magica farai prima.

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    • #3
      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%)

      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
      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.







      ciao
      File allegati
      Ultima modifica di mgb2; 04-02-2010, 16:08.
      I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
      username: genni.rom
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      • #4
        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

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

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        • #5
          Rieccomi,
          infatti ecco altri link. Ne avevamo parlato qui:http://www.energeticambiente.it/foto...uppo-roma.html

          e qui si trova il video di come preparare i pannellini proprio come fai tu: Video Gallery
          e' l'ultimo si intitola
          La realizzazione delle celle solari organiche.

          Facci sapere se andrai avanti e pubblica un po di foto tue.
          Roy
          Essere realisti e fare l'impossibile

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          • #6
            Ciao Roy,
            ma le mie usano materiali inorganici e non vedo nessun riferimento alla tecnica ink-jet.

            o mi sbaglio?

            ciao
            I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
            username: genni.rom
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            • #7
              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
              Essere realisti e fare l'impossibile

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              • #8
                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
                I miei file li trovate qui: http://file.webalice.it
                username: genni.rom
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                • #9
                  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.

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                  • #10
                    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 ?

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                    • #11
                      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).

                      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
                      File allegati
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                      • #12
                        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??
                        Faccio il contadino....ma... Www.attoripersbaglio.it :dev::dev:
                        cosa ne pensate?...http://www.energeticambiente.it/agri...ansgenico.html

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                        • #13
                          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!

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                          • #14
                            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
                            Ultima modifica di nll; 13-02-2010, 04:07. Motivo: Eliminata citazione di un intero messaggio

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                            • #15
                              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

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