Polacy patentują nową technologię ogniw fotowoltaicznych
Filip Granek i Zbigniew Rozynek, młodzi fizycy z wieloletnim międzynarodowym doświadczeniem badawczym, opracowują przełomową technologię wytwarzania ultracienkich linii przewodzących prąd elektryczny. Nowa technologia pozwala na szersze wykorzystanie ogniw słonecznych. Dzięki niej energia elektryczna ze słońca może być znacznie tańsza.
Jak zapewniają autorzy nowej koncepcji technologicznej, została już pozytywnie zweryfikowana i rozpoczęto procedurę patentową. Szacują, że wycena spółki XTPL – która zajmie się komercjalizacją wynalazku – może w przyszłości osiągnąć miliardową kapitalizację.
Projekt polskich fizyków zakłada stworzenie nowej przezroczystej warstwy przewodzącej (ang. transparent conductive film TCF), która będzie mogła zostać szeroko zastosowana w elektronice, zwłaszcza w produkcji ciekłokrystalicznych wyświetlaczy LCD, cienkowarstwowych ogniw słonecznych oraz ekranów dotykowych. Dzięki nowej technologii ich wytwarzanie będzie tańsze, a same produkty bardziej wydajne – możliwe będzie też nanoszenie warstw na elastyczne folie.
– Dziś w ogniwach i wyświetlaczach wykorzystywany jest szeroko pierwiastek ind – w postaci tlenku indowo-cynowego (ITO) stosowanego jako tzw. przezroczysta elektroda. Niestety ITO ze względu na swoją krystaliczną strukturę traci swoje własności podczas jego wyginania. Nie pozwala to na zastosowanie go w nowoczesnych elastycznych produktach spełniających wymagania rynku i odbiorców. Dodatkowo cena indu jest wysoka i zmienna, a globalne zasoby w znaczącym stopniu kontrolowane są przez jeden kraj – Chiny. Nasz wynalazek ma zastąpić ind. Wprowadzenie warstw przewodzących nowej generacji, nad którymi pracujemy, pozwoli światowym producentom na uniezależnienie się od niepewnego rynku indu. Innymi słowy będzie taniej, efektywniej i wygodniej, co odczują użytkownicy, którzy dostaną do rąk jaśniejsze wyświetlacze o coraz większych przekątnych ekranu i wydajniejsze panele fotowoltaiczne – mówi dr Filip Granek.
Nad wynalazkiem pracuje kilkuosobowy zespół badawczo-rozwojowy, w którego skład wchodzi dwóch uznanych na całym świecie polskich naukowców, wielokrotnie docenianych przez krajowe i międzynarodowe instytucje i publikujących w najbardziej znanych wydawnictwach – m.in. w “Nature”.
Prace nad technologią od początku są prowadzone w ramach spółki XTPL, która została powołana w czerwcu 2015 roku. Pracę w spółce rozpoczęli także sami pomysłodawcy, którzy zrezygnowali z kontraktów zagranicznych i etatów w jednostkach naukowych, aby poświęcić cały swój czas i energię na rozwój technologii. Intensywne prace badawczo–rozwojowe doprowadziły do osiągnięcia pierwszego z założonych kamieni milowych, czyli uzyskania możliwości kontrolowania procesu drukowania szlaków przewodzących – kilkudziesięciokrotnie mniejszych niż obecnie dostępne na rynku. Proces został potwierdzony w warunkach laboratoryjnych.
– Udało nam się opracować metodę, dzięki której wytworzyliśmy przewodzące prąd elektryczny linie metaliczne w procesie technologicznym, który może być skalowany i uprzemysławiany. Sam proces technologiczny jest bardzo innowacyjny, co wynika z jego interdyscyplinarnego charakteru, obejmującego obszary nanotechnologii, fizyki ciała stałego, chemii nieorganicznej, inżynierii materiałowej i elektroniki. W prace zaangażowanych było wiele osób o tak szerokim spektrum kompetencji, co uważamy za jeden z największych naszych sukcesów. Do dziś uzyskaliśmy przewodzące linie w zakresie 1 do 5 mikrometrów. Dalsze prace i optymalizacja procesu doprowadzi do zmniejszenia szerokości tych linii do wielkości znacząco poniżej 1 mikrometra, dzięki czemu technologia wejdzie w bardzo atrakcyjny do wielu zastosowań zakres nanometrów. Dla porównania standardowo wykorzystywane techniki druku nanomateriałów, takie jak np. sitodruk lub druk cyfrowy, pozwalają na uzyskanie szerokości linii przewodzących w zakresie 50-100 mikrometrów – dodaje Filip Granek.
Nowa metoda oznacza przełom w produkcji urządzeń elektronicznych.
– Możemy sobie wyobrazić jednoczesną redukcję kosztów ogniw słonecznych oraz zwiększenie ich wydajności, co pozwoli na ich dalsze umasowienie. A to oznacza, że na polskich – i nie tylko – dachach będzie coraz więcej paneli słonecznych. Jednocześnie konsumenci elektroniki RTV mogą liczyć na bezproblemowe skalowanie obrazu na coraz większe rozmiary ekranów – tłumaczy dr Zbigniew Rozynek.
Pierwszy etap działań B+R pozwolił naukowcom na pozytywne zweryfikowanie trudnej koncepcji technologicznej. Teraz nadszedł czas na uprzemysłowienie tej technologii. Spółka rozpoczęła też proces patentowy.
– Z czasem będziemy sprzedawać licencje na opatentowaną technologię, dziś jednak skupiamy się na badaniach oraz pozyskaniu kapitału na komercjalizację. Badania, które przeprowadziliśmy do tej pory, pokazują, że mamy do czynienia z przełomową technologią. Dalsze jej opracowanie wymaga, jak to zwykle bywa, nakładów finansowych. Właśnie rozpoczęliśmy pozyskiwanie kapitału w drugiej rundzie finansowania – podsumowuje Zbigniew Rozynek.
Spółka XTPL poszukuje obecnie do współpracy naukowców – fizyków, chemików i elektroników. Proces rekrutacyjny będzie trwał kilka miesięcy.
mat. prasowy/ red. gramwzielone.pl
