Doping of metal oxides with particular emphasis on copper oxide, by spray coating method to reduce its resistivity for use in a thin-film heterojunction and perovskite solar cells (DMOPV)

Projekt realizowany jest w ramach konkursu Small Grant Scheme 2020 programu "Badania stosowane" Norweskiego Mechanizmu Finansowego 2014-2021. Operatorem Programu jest Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Numer projektu: NOR/SGS/DMOPV/0190/2020

Czas realizacji: 03.2022 - 03.2024

Wartość projektu: 548 948,75 PLN (120 642,77 EUR)

Kwota dofinansowania: 548 948,75 PLN (120 642,77 EUR)

Streszczenie projektu:

Wyzwaniem współczesnego świata jest ochrona środowiska i globalne ograniczenie zużycia energii elektrycznej, które prowadzi do jego zanieczyszczenia. W związku z tym konieczne jest zwiększenie udziału alternatywnych źródeł energii w całkowitej światowej produkcji. Można to osiągnąć maksymalizując uzyski energii, przy minimalizacji kosztów jej pozyskania. Stąd głównym kierunkiem rozwoju dziedziny, jaką jest fotowoltaika, jest wdrażanie zaawansowanych technologii do taniej i wysokowydajnej produkcji ogniw i modułów słonecznych. Aby sprostać tym oczekiwaniom, głównym zadaniem projektu, jest opracowanie procedury produkcji półprzewodników, na bazie tlenków metali o niskiej rezystywności, do stosowania w heterozłączowych i perowskitowych ogniwach słonecznych. Materiałem wybranym do badań jest bardzo obiecujący tlenek miedzi (I), który charakteryzuje się dobrymi parametrami fizykochemicznymi i może stanowić element konstrukcyjny ogniwa słonecznego. Projekt składa się z dwóch zadań. Efektem pierwszego zadania jest „know how" wytwarzania cienkich warstw funkcjonalnych na bazie niskorezystywnych, domieszkowanych tlenków metali. W tym celu zastosowana zostanie prosta metoda powlekania natryskowego. W drugim zadaniu powstanie kompletne, prototypowe urządzenie z domieszkowanym tlenkiem miedzi. Rozważane są dwa warianty ogniw słonecznych, cienkowarstwowe heterozłączowe ogniwo słoneczne, w którym tlenek miedzi będzie pełnił rolę absorbera oraz perowskitowe ogniwo słoneczne z warstwą transportującą dziury Cu2O.

Opracowana technologia przyczyni się do poszerzenia wiedzy w zakresie domieszkowania półprzewodników tlenkowych. Co więcej w dłuższej perspektywie może zostać skomercjalizowana, co obniży koszty produkcji ogniw i modułów fotowoltaicznych. Dzięki temu wzrośnie liczba inwestycji fotowoltaicznych, a to wpłynie pozytywnie na ochronę środowiska.