Cella Solare

[Ospite]

Se qualcuno di voi conosce la materia e vuole condividere l'esperienza,il mio intento è di costruire una cella fotovoltaica a film sottile.
Conosco abbastanza bene il processo del deposito di substrati in sublimazione sotto vuoto spinto,pertanto vorrei che fosse la base della costruzione della cella.Il processo potrebbe essere in grandi linee questo:
1- miscelare con inchiostro sublimatico, nanocomponenti semiconduttori o quantum dots.
2-tramite Pc, studiare e creare una forma di stampa adatta allo scopo.
3-con una stampante in jet,stampare gli inchiostri sublimatici contenenti nanocomponenti ,sopra un substrato transfert.
4-trasferire la stampa su di un substrato ideale,per sublimazione in camera chiusa sotto vuoto spinto.


Edited by celerone - 12/5/2007, 16:19

[Ospite]

Rilancio .Un fisico che conosce i materiali sarebbe ottimo.
Un buon elettrico pure.
La struttura per le varie lavorazioni,già ci sono.celerone

[Ospite]

cavolo se sei ottimista....
cosa ne sai dei quantum dots?
credo che il passo di avere dei "nanocomponenti semiconduttori" adatti allo scopo non sia ancora stato fatto.
P.s.
per tutti: avete notato come la gente si sciacqui la bocca con le nanotecnologie?
e che la maggior parte non abbia nemmeno idea di che cavolo stiano parlando?

[Ospite]

leggo solo ora che qualcuno ha risposto,ed in modo anche fuori dalle righe,per quanto riguarda i nanocomponenti semiconduttori si trovano sul mercato ed anche facilmente,i quantum fanno parte dell'ultima tecnologia che puo' per ora anche non essere necessaria,per quanto riguarda la bocca è meglio se forse ti sciacqui la tua,se hai qualcosa da dire su quanto sopra esposto riguardo a questa tecnica,benaccetto consigli,per il resto puoi scrivermi in Pv che poi ti rispondo.

[Ospite]

CITAZIONE (celerone @ 23/5/2007, 15:15)

leggo solo ora che qualcuno ha risposto,ed in modo anche fuori dalle righe,per quanto riguarda i nanocomponenti semiconduttori si trovano sul mercato ed anche facilmente,i quantum fanno parte dell'ultima tecnologia che puo' per ora anche non essere necessaria,per quanto riguarda la bocca è meglio se forse ti sciacqui la tua,se hai qualcosa da dire su quanto sopra esposto riguardo a questa tecnica,benaccetto consigli,per il resto puoi scrivermi in Pv che poi ti rispondo.

calma celerone, "> il sciacquarsi la bocca non era riferito a te in particolare, ma in generale.
i quantum dot per ora sono solo dei semplici coloranti.
il discorso verte sul fatto che fare ricerche sulle nanotecnologie sembra essere un "must" per parlare di innovazione e tecnologia, ed è vero, ma in italia nessuno ha le tecnologie necessarie per poterlo fare.
ne i soldi , per inciso.
le ricerche sulle nanotecnologie sono a tutt'oggi da considerarsi ricerca di base, dove, se ci sono i milioni da spendere, vengono spesi per NON AVERE RISULTATI TANGIBILI!
qualche anno fa la IBM ha speso una montagna di soldi per scrivere "IBM" nella maniera piu piccola possibile, usando molecole in fila.
ce la ha fatta con qualche decina di molecole, nanotecnologia, ma il risultato in se non valeva di sicuro i soldi spesi.
pero' la metodica avrebbe potuto essere applicata da qualche altra parte.
se qualcuno si inventa qualcosa sulle nanotecnologie e dice al politico di turno " ho innovazione sulle nanotecnologie" è facile abbastanza avere qualche finanziamento, ( il politico non capisce na mazza, ma non puo ammettere la propria ignoranza) da poi far sparire.......
se poi uno va a vedere a fondo, una buona parte delle ricerche sono delle vere e proprie bufale!
ri-rispondendoti:vuoi un fisico ( competente sulle nanotecnologie) un competente in elettronica, e poi?
a meno che tu non ti consideri " socio finaziatore con i milioni" da utilizzare nel mettere su un buon laboratorio ricerche cosa avresti intenzione di fare?
fare un thin-film?
attualmente non si riesce neppure a fare un thin-film decente in microcristallino, tu lo vuoi fare con i "quantum dot"?
hai almeno una mezza idea di come funzioni una cella PV?
da come descrivi il processo, ti viene fuori un substrato "amorfo" di qualcosa che non si capisce bene cosa sia, depositato su qulcosa d'altro non ben definito.
insomma, scusami, ma dai lidea di avere "poche idee ma confuse".
magari affinando e chiarendole a qualcosa si puo arrivare, pensi veramente di esserne in grado?
se si, andiamo avanti.
ti consiglio comunque di cercare un po di documentazione sul PV di tipo thin-film, anche sul silicio amorfo che tendenzialmente è il piu semplice.

[Ospite]

bene,allora partiamo da un substrato in poliestere,perche è proprio questo che vorrei analizzare.Per il momento riesco solo( non a depositare),ma ad entrare nel materiale per 1,5 mm. in amdedue le facce con qualsiasi tipo di materiale semiconduttore,con tecnologia tranfert preparata e predisposta nella forma e misura voluta tramite Pc.Solitamente per deporre uno strato semiconduttore,sopra un substrato di vetro o metallico,serve depositare prima un film accettore che assorba il semiconduttore,diversamente questa tecnica non abbisogna di questo ,poichè il semiconduttore penetra nel substrato(poliestere) in ambedue le facce.

[Ospite]

CITAZIONE (econtek @ 23/5/2007, 15:43)

cosi giusto per parlare........ "> "> "> ">


www.econtek.it

ecco cosa intendevo!
livello laboratorio e milioni di euro in ricerca di base!
belgli articoli , da dove li hai presi?
ah ecco:
http://www.ariannaeditrice.it/articolo.php?id_articolo=6383

[Ospite]

CITAZIONE (celerone @ 23/5/2007, 16:21)

bene,allora partiamo da un substrato in poliestere,perche è proprio questo che vorrei analizzare.Per il momento riesco solo( non a depositare),ma ad entrare nel materiale per 1,5 mm. in amdedue le facce con qualsiasi tipo di materiale semiconduttore,con tecnologia tranfert preparata e predisposta nella forma e misura voluta tramite Pc.Solitamente per deporre uno strato semiconduttore,sopra un substrato di vetro o metallico,serve depositare prima un film accettore che assorba il semiconduttore,diversamente questa tecnica non abbisogna di questo ,poichè il semiconduttore penetra nel substrato(poliestere) in ambedue le facce.

mmmmmm.
"pour parlaire"
forse bisogna partire "ab ovo"
lascia stare la forma e la misura , al momento non sono un problema, ne abbiamo di piu' grossi.
1,5 mm di plastica, non conduttiva, con all'interno (1,5millimetri????) dei quantum dots, posizionati in una , penso curva logaritmica, e non meglio identificati per ora, su ambedue le facce.
pensiamo a come farci una cella.
abbiamo un fotone, questo entra nel substrato, invece che colpire gli atomi della plastica, scaldandola, va a colpire il nostro semiconduttore e crea la famosa coppia elettrone /lacuna, come le separiamo?abbiamo creato una giunzione pin o pn?altra domanda:
come li tiriamo fuori da li in qualche nanosecondo?tra l'altro si muovono lentamente, quindi dobbiamo essere li vicino, pronti a prendere le cariche.
idee?
resto un pochino perplesso.

[Ospite]

conosco sia la storia dei milioni ed anche quella delle bufale e sono anche calmo,non immagini quanto,però non sono qui per questo.Io non voglio usare i quantum,non farmi dire cose tue,ho semplicemente lanciato un sasso.
Il fotovoltaico lo conosco per quanto la rete mi ha permesso,come molti di voi,le idee possono essere confuse si,ma anche schiarite,pertanto vedi che se tu studi ed io provo,qualcosa ne esce(forse).

sei sicuro che non esistono i polimeri conduttori .

[Lucent2k1]

Ciao Celerone,
perché non hai voluto scrivere questo intervento nell'altro thraed (quello sui 'PV ai Frutti di Bosco' per intenderci), è vero stiamo cambiando rotta, ma l'intento era lo stesso del tuo, trovare idee e esperimenti utili ad individuare una accettabile strategia, che si spera possa essere il più semplice e casalinga possibile, per creare il nostro benedetto PV di accettabile efficienza.

Premetto una cosa a nicthepic che ovviamente non stiamo parlando di fantascienza visto che la tecnologia esiste e direi che è ben conosciuta e commercializzata.

Allora tu hai scritto:
1- miscelare con inchiostro sublimatico, nanocomponenti semiconduttori o quantum dots.

Spero che tu abbia scritto qualcosa di diverso da quello che tu pensavi realmente, non si dovrà assolutamente mischiare i componenti. E forse per questo che nicthepic si sarà fatto una risata e ti sta trattando un po' male.

Considera che se mischi i componenti (conduttivi e semiconduttori) non realizzi nulla, anzi i pochi elettroni che si liberano dal legame si ripiazzano sulle lacune vicine appena liberate e il rendimento complessivo diventa ridicolo, a meno di non creare un forte campo elettromagnetico, nella direzione voluta e per far questo ci vuole altra energia che non non vorrenno sprecare, ma potrebbe essere una strada non escludibile se si elevano le efficienze dei materiali.

Bisogna allora pensare di creare degli strati sottilissimi (da cui il nome della tecnologia stessa a film-sottile) e possibilmente a maggior contatto possibile per catturare queste carichette negative.

Il catodo o il primo elettrodo conduttivo trasparente su cui collegheremo il circuito elettrico esterno, dovremmo immaginarlo, per poter veramente funzionare, come un elemento 3D che si affaccia nelle immediate vicinanze degli atomi che cedono gli elettroni, con tanti aculei verso l'interno dei materiali fotosensibili. Perché gli aculei? Perché gli elettroni stranamente si concentrano sulle punte dei materiali (vedi il funzionamento dei parafulmini) e non disponendo di un materiale simile usiamo dei materiali, che chiamano accettori di elettroni o per lo meno che fanno lo stesso effetto, anche se in minima parte, come i famosi metalli più utilizzati:
il bivalente ZnO con molte protuberanze 3D o il tetravelente TiO2 molto poroso.

Quindi gli strati sarebbero
1- costruire il materiale conduttivo trasparente (tipo SnO2 o altro, noi avevamo pensato ad una griglia micrometrica o di fellereni, ma è solo un strada non certo per tutti)
2- un microlayer sottile di ZnO (a quanto pare il TiO2 reagisce con il CdS)
3- uno di CdS (sublimaz. a 400°C a vuoto)
4- uno di CdTe (sublimaz. a 400°C a vuoto)
5- ??? Mo o platino (la grafite pur essendo un materiale 3D a ottaedri non va bene)
6- ultimo contatto conduttivo non necessariamente trasparente

Spero di non averla resa troppo semplice ("afin de parler") come spiegazione, da farla diventare poi ridicola per qualcuno.

Alla prox

[Ospite]

Scusate se mi intrometto.
nicthepic sta dimostrando un notevole background sull'argomento e celerone a quanto ho capito, ha necessità di trovare persone come nicthepic per provare a costruire la sua cella.
Penso che questo forum sia stato pensato per favorire l'incontro tra chi sa e chi vuole fare, tra chi fa e chi vuole investire e non certo per generare discussioni sterili.

Sono certo che se nicthepic e altri daranno una mano a celerone potrà venirne fuori un buon progetto con la piena soddisfazione di tutti. Dobbiamo sempre sostenere chi ha voglia di fare, di provare e di sperimentare cose nuove, perchè questo certamente accrescerà tutti compresi i teorici che magari conoscono il processo ma non hanno mai avuto modo di convertirlo in un prodotto.

E allora dai nicthepic, se hai delle idee come penso, prova a proporle. Pensa alla soddisfazione di vedere le tue teorie tradotte in pratica!!

Sandro

[Ospite]

x nict
l'america ed il giappone sopratutto coprono l'80% del fotovoltaico al mondo,con i film sottili e i nanocomponenti sono già arrivati da qualche anno,lo stesso riguarda la germania,l'italia sta costruendo ora il primo impianto a film sottile cds-cdte per 24 mil. prof. Romeo univ.Parma e la società Marcegaglia mi, 200.000 pannelli anno resa 15-16%,durata 20 anni,costo meno di 1/3 del silicio mono e micro,vedi allora che qualcosa esiste già .
x Lucent
sono intervenuto nel tuo tread,ma non pensavo che la tecnica che ho esposto fosse di vostro interesse,credevo foste atratti per altre tecniche.
Non voglio mischiare come tu dici elementi conduttivi con semiconduttori(non voglio fare il risotto).Vorrei semplicemente amalgamare nanocomponenti semiconduttori o se è possibile polimeri semiconduttori all'inchiostro sublimatico per poi depositarlo all'interno di un substrato di poliestere o altri materiali simili che contengano poli.
x Sandro
Approvo tutto quanto hai scritto,purtroppo la realtà è ben diversa,grazie.

ps-il processo di sublimazione per quanto riguarda questa tecnica inizia intorno ai 150° e termina sotto i 250°, sopra questa temperatura il processo non ha ottimi risultati,poichè il colore sembra voglia tornare indietro anzichè infilarsi nel substrato.quando sento parlare di basse temperature a 400°C. per processi sublimatici,ho alcuni dubbi.

Edited by celerone - 24/5/2007, 00:01

[Ospite]

Ok., celerone,
sul prof. Romeo e sul Telluro di cadmio qualcosina so, so anche degli investimenti del gruppo marcegaglia.
sul telluro (o telloruro) di cadmio continuo ad avere una grossa perplessita', non per il funzionamento ( che è buono) ma sui materiali in se: il tellurio è poco in natura, molto poco , troppo poco per poter trainare il PV. ma di questo se ne è gia parlato.
so anche che i Jap stanno sperimentando le celle " a stampa" con l'utilizzo di macchine da stampa simili alle ink-jet, ma di questo ne ho solo sentito parlare: a che punto sono? Boooh?
cigs ecc. ecc. funzionano bene.
anche la cella redox di cui sopra (mi sono un po documentato) puo' funzionare bene, se modificata e studiata, come per il discorso celle organiche ( universita' di bologna molto attiva in questo)
qualche idea la ho, (ti ho scritto in MP)
vediamo se siamo capaci di fare qualcosa? credetemi, senza "sghei" non si fa niente di serio!

[Ospite]

Gli "schei" non sono mai un problema, credimi nict.
Sono le idee il vero problema. Parlo di idee concrete, sostenibili. Idee capaci di infondere nel potenziale investitore se non la certezza quantomeno una sufficiente probabilità di successo.

Penso siano molti gli investitori che silenziosamente leggono questo forum alla ricerca di idee da finanziare.

Se le idee che proporrai sapranno creare la giusta miscela tra follia a genialità, saranno gli investitori stessi a farsi vivi per fornirti la scintilla che ti servirà a fare il botto!!

Sandro

[Lucent2k1]

CITAZIONE (nicthepic @ 24/5/2007, 16:12)

Ok., celerone,
.... so anche che i Jap stanno sperimentando le celle " a stampa" con l'utilizzo di macchine da stampa simili alle ink-jet, ma di questo ne ho solo sentito parlare: a che punto sono? .....

Scusa nicthepic ma chi sono i Jap? Questa tecnica mi interessa almeno per un confronto, anche perché la sto per sperimentare io personalmente.
Avrei ancora dei problemi iniziali sul materiale di supporto, in particolare con la prima superficie conduttiva trasparente, di materiale plastico o cartaceo (tipo la carta lucida che è trasparente agli UV, quella per fare le copie eliografiche).

[Ospite]

ciao Lucent,il poliacetilene è un isolante adatto al tuo scopo,da solo non conduce,ma drogato ha le efficienze elettriche di un metallo conduttore.Igiapponesi e non solo ,usano questi polimeri , inchiostri ,e stampanti plotter.
ps-ti ho mandato un mp

per il primo strato mi sembra tu avessi adattato il vetro conduttivo su un lato solo.
http://guide.dada.net/scienze/chimica/inte.../10/14994.shtml

Edited by celerone - 25/5/2007, 20:00

[atimameg]

up perche "l'argomento" merita moltissimo!

[Ospite]

ciao atima,sto affinando un piccolo impianto cm.15x15 ,per fare prove di laboratorio,e consiste in una cella in alluminio chiusa perfettamente per il vuoto spinto.Le pareti sono in silicone resistente ai 300°C.Queste pareti sono molto flessibili,e nel momento in cui si porta la camera sottovuoto ,vanno ad aderire al substrato da trattare con una forte pressione,intrappolando gli elementi da sublimare.Quando poi dentro un riscaldatore elettronico porto il tutto a temperatura ottimale,le molecole degli elementi riscaldandosi,passano dallo stato solido a gassoso,senza attraversare lo stato liquido,e non trovando altre vie di fuga,perchè nella camera non c'è ossigeno,vanno ad infilarsi nella parete che si trovano di fronte,e cioè il substrato,penetrandolo in base alla pressione data.

[Lucent2k1]

Complimenti celerone, sembra non male l'idea :"> .

Ma sei proprio convinto che non si crei tra un materiale e l'altro, un effetto mix o un nuovo substrato drogato con un nuovo ulteriore band-gap da aggiungere?
Effettivamante bisogna provare per credere, magari potrebbe portare ad un ottimizzazione della cella, ma potrebbe portare anche ad un deterioramento. ... Bisogna confrontare l'efficienza finale, a parità di materiali.

[Ospite]

Ciao Lucent,ciò che volevo far capire con questa tecnica è che la cella si può costruire con un Pc ed una stampante,e poi riportarla completa sul substrato idoneo in una sola operazione.
La procedura che ho descritto l'ho testata alcune migliaia di volte con un impianto per produzione industriale,che ha le stesse caratteristiche del piccolo che sto preparando.Leffetto mix,non dovrebbe avvenire,poichè in pratica gli elementi stampati con il pc si troverebbero allo stato solido bloccati sopra un substrato particolare e riportati in una seconda fase sul substrato ideale,come una decalcomania.Qui un chimico potrebbe dire la sua per i materiali.

[Lucent2k1]

Allora celerone,
stavi parlando di cella a film sottile CdTe dammi qualche dettaglio:

1) Di che tipo di silicone si tratta! ... Dove si compra? ... Come si chiama ?

2) Cosa prepari prima? I layers finali retrostanti su alluminio o altro conduttore tipo Sb2Te3 (antimony telluride)+layer contact Mo (mobdeno) o altro?

3) Depositi il panino appena pronto su vetro conduttivo con questo metodo di decalcomania?

[Ospite]

La terza che hai detto.
Il silicone e l'alluminio servono per il procedimento,non sono la cella pv.
per i materiali da depositare,qui non è semplice il discorso ed è per quello che chiedevo se c'era un chimico disponibile.Per il momento mi appoggio ad una azienda di alti polimeri alla ricerca di soluzioni.
il silicone,sono lastre preparate appositamente per quelle temperature.

[Ospite]

I pannelli amorfi si compongono di tre strati di silicio.
Questi strati, differenti tra loro, sono stati migliorati, affinché ogni singolo strato possa meglio assorbire i fotoni e trasformarli in energia elettrica.
Grazie a questo sistema è possibile ottenere un’elevata captazione della luce solare anche quando il cielo è nuvoloso e la luce del sole non è diretta. Il rendimento ottimale del sistema , variando a seconda dell'esposizione dell'edificio alla luce solare, risulta maggiore del 10-20% rispetto a quello dei convenzionali pannelli a cristalli sottoposti alla medesima esposizione solare.

quale potrebbe essere la composizione degli strati in silicio a-Si.

[Ospite]

questa è bona...................................


http://www.azpoint.net/tecnologia/ricerche...cio-liquido.asp

[Roberto_Marongiu]

E' interessantissimo celerone, complimenti.
Mi raccomando non abbandonare.
Aspetto buone nuove, ciao

[econtek]

se vabbè secondo me detta cosi....non può essere....sono sicuro che non l'hanno detta tutta...hanno saltato qualche passo.. :"> :">

[Lucent2k1]

Interessante la nuova tecnologia EPSON.

Econtek ha riportato la lista delle tecnologie a multigiunzioni conosciute, mancherebbe una descrizione di quale tecnologia capti il blu (gli UV), quale il verde, quale il rosso (gli infrarossi), ... .

[Ospite]

Eikos, un’azienda sviluppatrice e licenziataria di una tecnologia per la produzione di inchiostri altamente trasparenti a base di nanotubi di carbonio...

Eikos, un’azienda sviluppatrice e licenziataria di una tecnologia per la produzione di inchiostri altamente trasparenti a base di nanotubi di carbonio, impiegabili come rivestimenti conduttivi, è stata selezionata per presentare le sue scoperte riguardo al raggiungimento di un rendimento competitivo delle proprie celle solari organiche. E’ un passo significativo verso lo sviluppo di celle solari completamente stampabili.

Il dott. David Britz, ingegnere della Eikos, ha presentato la ricerca in occasione della conferenza e mostra sull’elettronica organica che si è tenuta a Francoforte, il 26 di Settembre di quest’anno. La ricerca è stata condotta per conto del dipartimento U.S.A. dell’Energia (DOE) congiuntamente al Laboratorio Nazionale dell’Energia Rinnovabile (NREL).

Utilizzando i rivestimenti conduttivi in nanotubi di carbonio della Eikos, il gruppo NREL/Eikos ha creato strutture di celle solari organiche in grado di raggiungere un’efficienza del 2.6% - rendendole competitive nei confronti di quelle che usano conduttori trasparenti in biossido di stagno e indio (ITO). In più, i rivestimenti della Eikos, che sostituiscono sia l’ITO che il PEDOT (PolyEthyleneDiOxyThiophene), hanno prodotto celle con efficienza del 1.5%, e hanno ridotto la complessità di lavorazione ed i costi. Le celle organiche fotovoltaiche (OPVs), specialmente quelle costruite impiegando elettrodi trasparenti in nanotubi di carbonio, sono un’attraente alternativa alle tradizionali celle solari basate sul silicio grazie al loro basso costo, alla loro flessibilità e alla loro leggerezza.

Sotto lo stesso programma di ricerca DOE, il gruppo NREL/Eikos ha prodotto la prima cella solare in film sottile di CIGS (Copper Indium Gallium diSelenide) al mondo, che incorpora dei nanotubi di carbonio. Utilizzando i rivestimenti trasparenti della Eikos invece che l’ossido di zinco drogato, è stata raggiunta una efficienza pari al 13% nella conversione dell’energia da solare ad elettrica.

[Ospite]

l'impianto piccolo l'ho finito....la base sulla quale si puo' lavorare è di cm.15x15.
Lasciando un po' di spazio all'esterno del piano di lavoro posso regolare meglio la pressione del vuoto,pertanto la misura della cella sarà cm.10x10.
http://img358.imageshack.us/img358/1237/draw01ssm3.gif

la cella vorrei costruirla in questo modo come base.
la seconda ipotesi è quella di avere il substrato flessibile riflettente per ampliare la cattura dello spettro solare.
attendo vostre riflessioni in merito.

[econtek]

alberto non mi sono scordato di te ma comq ci dobbiamo sentire per alcuni dettagli saluti

Roberto