Grafen w fotowolataice rewolucyjny patent PVGraf

Laboratorium spółki Euro Com Project zbadało i opatentowało możliwości użycia polskiego grafenu w modułach fotowoltaicznych. Wynalazek zrewolucjonizuje rynek energetyki słonecznej. A przy użyciu wysokosprawnych ogniw fotowoltaicznych wraz z elektrodą grafenową rozwiązanie obniży koszty produkcji 1 kWh nawet o połowę.

Mogileńska spółka Euro Com Poject – właściciel takich marek jak FreeVolt, FreeHeat, FreeDrive – opracowała sposoby aplikacji warstwy grafenu w krzemowych ogniwach fotowoltaicznych. Zastosowane materiału powłoki grafenowej stworzyło nowe możliwości zwiększenia sprawności ogniw, przewyższające oczekiwania działu R&D spółki. Co istotne, wyprodukowane z takich ogniw moduły będzie można w szczególności instalować w regionach bardzo gorących, w których z uwagi na wysoką temperaturę ich efektywność znacząco spadała. Pogarsza się ona gdy temperatura wzrasta ponad 25 °C.

Wynalazek ma znacząco zwiększyć wydajność modułu fotowoltaicznego, a w konsekwencji elektrowni słonecznej. Innowacyjne na skalę światową rozwiązanie daje szansę na zmianę dotychczasowego postrzegania energetyki słonecznej jako mało wydajnej i stosunkowo drogiej.

Grafen ma właściwości, które przyczynią się do zwiększenia wielu parametrów modułu fotowoltaicznego. Jego właściwości są następują ce:

• powłoka grafenowa jest 10^-6 razy cieńsza od kartki papieru,
• praktycznie nie tłumi światła (tylko 2 proc.),
• grafen jest twardszy od diamentu, jego warstwa atomowa jest 200 razy twardsza od stali, powłoka jest niezniszczalna, odporna na działania czynników atmosferycznych czy mechanicznych,
• grafen można rozciągać (o 20 proc.), co powoduje, że moduł PV będzie można zginać i mocować nie tylko na płaskich powierzchniach, ale na dachówkach czy dachach samochodów,
• warstwa grafenowa zwiększy trwałość krzemowego ogniwa fotowoltaicznego, gdyż grafen nie ulega korozji,
• zastosowanie powłoki grafenowej (folii transferowej) spowoduje zwiększenie powierzchni aktywnej ogniwa, zasłoniętej dotychczas przez połączenia elektryczne, odprowadzające prąd wytworzony przez ogniwa fotoelektryczne,
• technologia lutowania zastanie zastąpiona laminowaniem,
• grafen jest nadprzewodnikiem, pięciokrotnie lepiej przewodzi ciepło niż srebro i miedź,
• grafen nie nagrzewa się tak bardzo jak dotychczasowe używane materiały, co przyczyni się do zwiększenia wydajności. Dotychczas nagrzanie modułu do 80 °C powodowało spadek wydajności modułu PV o 22 proc.

Szczegółowo o przełomowym wynalazku PVGraf w modułach fotowolataicznych można dowiedzieć się z filmu.

Owocem wspólnej pracy naukowców i działu R&D jest możliwość użycia polskiego grafenu na przemysłową skalę w całej branży odnawialnych źródeł energii. Spółka nie tylko opatentowała technologię, ale posiada już ogniwa krzemowe pokryte elektrodą grafenową o nazwie PVGraf. Pierwsze na świecie ogniwa 156 mm x 156 mm pokryte jednoatomową warstwą grafenu zostały już przetestowane pod kątem wydajności i stabilności pracy.

– Tak zwany etap komercjalizacji materiału, czyli wdrożenia do produkcji i sprzedaży, powinien zakończyć się w połowie 2018 roku. Będziemy wówczas chcieli zaprezentować grafenowe moduły wykonane w technologii PVGraf z udziałem ogniw Mono Perc i HJT jak i całą linię produkcyjną która na te potrzeby została zaprojektowana – mówi Łukasz Nowiński współtwórca projektu.

Źródło Euro Com Project