W tym tygodniu ciekawość zaprowadziła nas do Laboratorium Elektroniki Drukowanej i Ogniw Słonecznych Wrocławskiego Centrum Badań EIT+. Miejsce dostępne dla nielicznych. Laboratorium zostało stworzone tymczasowo w instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej Akademii Nauk przy ul. Okólnej, ale jego docelowym miejscem będzie Kampus Pracze na Praczach Odrzańskich. Pracują tam na najnowszym sprzęcie naukowcy z różnych dziedzin, m.in. fizycy, chemicy i elektronicy. Ich cel to stworzenie bardziej wydajnych i tańszych ogniw słonecznych, które w przyszłości będą wykorzystywane do budowania paneli słonecznych służących do zamieniania światła słonecznego w prąd elektryczny. Temat na czasie. Wyniki pracy tego laboratorium mogą być przełomowe dla całego świata. - Jeśli wytworzymy dobre ogniwa słoneczne w laboratoryjnej skali, to jest duża szansa, że trafią one do wdrożenia w przemyśle - mówi dr inż. Filip Granek, kierownik laboratorium.
Dmuchane rękawy i azot
W pierwszym pomieszczeniu, do którego trafiamy, witają nas napompowane gazem rękawy wykorzystywane przez naukowców do bezpiecznej pracy w specjalnej komorze. W środku panują warunki trochę jak w kosmosie. Wnętrze komory wypełnia azot lub argon, nie ma dostępu wody i tlenu. - Pozwala to na pracę w ściśle określonych warunkach. Nie musimy się martwić o żadne zanieczyszczenia, w ten kontrolowany sposób mogą powstać miniaturowe struktury ogniw słonecznych – wyjaśnia doktor Granek.
(dr inż. Filip Granek, kierownik laratorium) Specjalnie skonfigurowany zestaw komór rękawicowych jest unikalny, jak na warunki w Polsce, a na świecie jest takich kilka. Zakup tych wrocławskich był możliwy dzięki dofinansowaniu z UE. W środku naukowcy do swojej dyspozycji mają też tzw. powlekacz obrotowy. W uproszczeniu to talerz, który kręci się z prędkością kilku tysięcy obrotów na minutę i pozwala nanieść równomiernie warstwę materiału. Naukowcy małymi pipetami nakrapiają specjalną substancję, a obroty roznoszą ją równomiernie po powierzchni. Na koniec suszenie i utwardzanie materiału w specjalnym piecyku. W ten sposób powstają mikro baterie słoneczne.
Ogniwa słoneczne z drukarki
Naszą uwagę zwraca dość nietypowa drukarka ustawiona w rogu laboratorium. Koniecznie musimy zobaczyć, jak działa. To królestwo dr inż. Andrzeja Chuchmały. Poza jej niesamowitą precyzją imponuje również jej zastosowanie. Drukarka pracuje w metodzie druku cyfrowego Ink-jet printing. Urządzenie służy do tego, aby to co wytworzą koledzy z poprzedniej pracowni, przenieść w sposób tani i wydajny do innej skali. W ten sposób można nadrukowywać ogniwa słoneczne na większej powierzchni. Naukowcy nakładają w postaci tuszu cząstki nanosrebra na elastyczne podłoże i mogą wytwarzać bardzo cienkie, przewodzące prąd siateczki. Pozwala to na wytwarzanie drukowanej elektroniki. Wykorzystuje się do tego materiał zarówno organiczne, jak i nieorganiczne. Nam udało się zobaczyć w powiększeniu na ekranie monitora, z jaką precyzją drukarka nanosi mikro krople substancji na zadrukowywaną powierzchnię.
Sztuczne słońce zamknięte w szafce
Nie byłoby możliwe sprawdzenie wydajności stworzonych ogniw bez symulatora promieni słonecznych, czyli tzw. „sztucznego słońca”. Urządzenie przypomina małą szafkę ze specjalistycznym oświetleniem. Tam trafiają próbki i są poddawane testom. Wyniki rejestrują komputery, potem analizują je jeszcze naukowcy. Dzięki temu można prowadzić zaawansowane doświadczenia i wybierać materiały o najlepszych właściwościach.
Tak kończymy swoją wyprawę przez świat nauki i wierzymy, że o wrocławskich naukowcach z Wrocławskiego Centrum Badań EIT+ będzie jeszcze na świecie głośno.
Janusz Krzeszowski
Zespół laboratorium, na zdjęciu, od lewej: dr inż. Andrzej Chuchmała, dr inż. Marcin Palewicz,mgr inż. Michał Dusza, dr inż. Filip Granek i mgr Magdalena Woźniak
Laboratorium Elektroniki Drukowanej i Ogniw Słonecznych powstało w ramach projektu Dolnośląskie Centrum Materiałów i Biomateriałów Wrocławskie Centrum Badań EIT+, który współfinansowany jest przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszy Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.
