"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF9142
ETF9142 "Õhukesekilelised päikesepatareid vesilahustest sadestatud kalkogeniidsete kilede baasil (1.01.2012−31.12.2015)", Jaan Hiie, Tallinna Tehnikaülikool, Keemia ja materjalitehnoloogia teaduskond.
ETF9142
Õhukesekilelised päikesepatareid vesilahustest sadestatud kalkogeniidsete kilede baasil
Thin film solar cells on the basis of calcogenide layers deposited from water solution
1.01.2012
31.12.2015
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.20128 496,00 EUR
01.01.2013−31.12.20138 496,00 EUR
01.01.2014−31.12.20148 496,00 EUR
01.01.2015−31.12.20158 496,00 EUR
33 984,00 EUR

Käesolev taotlus on esitatud grandi ETF7241 teema jätkuna ja EL 7RP projekti VFP432 (IRSES GA-2008-230861 FLEXSOLCELL) kaasfinantseerimiseks. Projekti VFP432 eelarves on ette nähtud ainult täitjate-lähetatavate sõidu-, ööbimis- ja elamiskulude toetus (allowance) partner-ülikoolis töötamise perioodiks ning uurimistöö kulud tuleb katta muudest võimalikest allikatest, nagu riiklike teadusfondide grandid ja ülikoolide siht- ning baasfinantsid. TTÜ koordineerib Itaalia Trieste Ülikooli ja Moldova Chisinau Riikliku Ülikooli kolmeliikmelist konsortsiumi. Uurimistöö eesmärgiks on kitsa keelutsooniga kalkogeniid-pooljuhtide (ZnTe, CdTe) õhukeste kilede elektriliste transportomaduste, optiliste ja struktuursete omaduste kujunemise uurimine legeerimise ja lõõmutamise käigus teise põlvkonna õhukesekileliste päikesepatareide valmistamiseks. Rakenduslikuks eesmärgiks on rahvusvaheline koordineeritud koostöö odava paindlikul polümeerkilel päikesepatarei tehnoloogia arendamine kaasates magistrante ja doktorante. Perspektiivis on päikesepatareide kõrgtehnoloogilise tootmise rajamine Eestis. Konsortsiumi uurimistöö eesmärk on pretensioonikas, tõsta paindlikul plümeerkilel valmistatud õhukesekilelise kalkogeniidse päikesepatarei kasutegur saavutatud 10 %-lt (sertifitseeritud) üle 15 % taseme ja suurendada patarei tööiga mõnelt aastalt kümnete aastateni silmas pidades mooduli madalat hinda. TTÜ osaleb konsortsiumis juhtiva partnerina tänu patarei tundlikustamisprotsessi (CdCl2-termotöötlus) know-how valdamisele. CdCl2-termotöötluse protsess on põhjalikult uuritud põhitäitjate varasemates teadustöödes, ETF grandid 4260, 4301, 5604, 5891, 7608, aga ka tänu eelnenud grandi (ETF7241) tulemustele patarei elektronjuhtiva akna, vesilahusest sadestatud õhukesekilelise kaadmiumsulfiidi, eletriliste transportomaduste, optiliste ja struktuursete omaduste kujunemise põhjalikule tundmaõppimisele.
The present grant project is a request for co-financing of the EU FP7 VFP432 project (IRSES GA-2008-230861 FLEXSOLCELL). Budget of VFP432 includes only secondment expences and allowance for research personnel allocated for exchange period. Research expences in the collaborating universities should be covered by grant, targeted and base financing by national science foundations and universities. The consortium includes three members: University of Trieste, Italy and Moldova State University coordinated by Tallinn University of Technology. The purpose of research is formation of electrical, optical and structural properties of low bandgap chalcogenide semiconductor (ZnTe, CdTe) thin films in the process of doping and annealing for application in the sphere of internationally coordinated photovoltaic engineering and involving master and doctoral students. In view is keeped implementation of solar cell production in Estonia. Research target of consortium is pretentious, to raise efficiency of thin film solar cell from 10 % (certified) to 15 % and substantially increase reliability from several years to decades at low cost of module. TUT is incorporated in the consortium as an owner of the competency for activation of electron-conductive window and hole-conductive absorber chalcogenide layers. This is because of earlier investigations of the senior research staff of the proposal, ETF grants 4260, 4301, 5604, 5891, 7608, but also due to comprehensive investigations in previous grant 7241, resulting in solar grade CdS window layers deposited from water solutions.
Käesoleva grandi roll on olnud Euroopa Liidu 7RP projekti VFP432 (IRSES GA-2008-230861) „FLEXSOLCELL“ kaasfinantseerimine. Uurimistöö eesmärgiks oli kalkogeniid-pooljuhtide (CdS, CdTe) õhukeste kilede elektriliste transportomaduste ning optiliste ja struktuursete omaduste kujunemise uurimine sadestamise, legeerimise ja lõõmutamise käigus teise põlvkonna õhukesekileliste päikesepatareide valmistamiseks. EU 7RP projekti eesmärgiks oli rahvusvaheline koordineeritud koostöö odava paindlikul polümeerkilel loodud päikesepatarei tehnoloogia arendamine kaasates magistrante ja doktorante.Perspektiivis oli tehnoloogia edastamine TTÜ spin-off ettevõttesse „Crystalsol.“ Internatsionaalse koostöögrupi uurimistöö suunamisel arvestati iga partneri varasemaid töösuundi ja tulemusi, mis olid Moldoval 10% kasuteguriga vaakumsublimatsiooni meetodil valmistatud fotoelektrilised CdS/CdTe päikesepatareid. Itaaliast ja Moldovast tulid TTÜ juurde magistri- ja doktoriüliõpilased ning töö keskendus päikesepatarei vesilahusest sadestatud aknamaterjali CdS ja vaakumsublimatsiooni teel sadestatud absorberi CdTe õhukeste kilede struktuursete ja optoelektriliste omaduste kujunemise uurimisele sadestamise, legeerimise ja termilise järeltöötluse käigus. Konsortsiumi uurimistöö eesmärk oli pretensioonikas, tõsta klaasil valmistatud õhukesekilelise kalkogeniidse päikesepatarei kasutegur saavutatud 10 %-lt (sertifitseeritud) üle 15 % taseme ja suurendada patarei tööiga mõnelt aastalt kümnete aastateni ning paindlikul plümeerkilel saavutada patarei efektiivsus kuni 10 %. TTÜ osales konsortsiumis juhtiva partnerina tänu patarei tundlikustamisprotsessi (CdCl2-termotöötlus) know-how valdamisele. CdCl2-termotöötluse protsess on põhjalikult uuritud põhitäitjate varasemates teadustöödes, ETF grandid 4260, 4301, 5604, 5891, 7608, aga ka tänu eelnenud grandi (ETF7241) tulemustele patarei elektronjuhtiva akna, vesilahusest sadestatud õhukesekilelise kaadmiumsulfiidi aga ka CdTe absorberkile elektriliste transportomaduste ning optiliste ja struktuursete omaduste kujunemise põhjalikule tundmaõppimisele.