See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Institutsionaalne uurimistoetus" projekt IUT19-28
IUT19-28 "Uued materjalid ja tehnoloogiad päikeseenergeetikale (1.01.2014−31.12.2019)", Maarja Grossberg, Tallinna Tehnikaülikool, Keemia ja materjalitehnoloogia teaduskond, Materjaliteaduse instituut, Pooljuhtmaterjalide tehnoloogia õppetool, Tallinna Tehnikaülikool, Inseneriteaduskond, Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituut.
IUT19-28
Uued materjalid ja tehnoloogiad päikeseenergeetikale
New materials and technologies for solar energetics
1.01.2014
31.12.2019
Teadus- ja arendusprojekt
Institutsionaalne uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.17. Energeetikaalased uuringudT140 Energeetika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)40,0
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).40,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP265 Pooljuhtide füüsika 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)20,0
PerioodSumma
01.01.2014−31.12.2014310 000,00 EUR
01.01.2015−31.12.2015310 000,00 EUR
01.01.2016−31.12.2016310 000,00 EUR
01.01.2017−31.12.2017310 000,00 EUR
01.01.2018−31.12.2018310 000,00 EUR
01.01.2019−31.12.2019310 000,00 EUR
1 860 000,00 EUR

Uurimisprojekti eesmärgiks on arendada odavaid päikesepatareide absorbermaterjale ja tehnoloogiaid. Projekti sisuks on kesteriitsete päikesepatarei absorbermaterjalide (Cu2ZnSnS4, Cu2ZnSnSe4, Cu2ZnSn(SxSe1-x)4) fundamentaaluuringud ning neil materjalidel baseeruvate monoterakiht päikesepatareide ning õhukesekileliste päikesepatareide arendamine. Projekti väljundiks on täienenud teadmised uuritavate materjalide optoelektroonsete omaduste, punktdefektide ja rekombinatsiooni mehhanismide, formeerumise ning kristallisatsiooni kohta. Saadud teadmiste põhjal arendatakse kesteriitsete materjalide monoterade ja õhukeste kilede sünteesi/sadestamise protsesse, materjalide järeltöötlusi ning täiustatakse kesteriitsetel absorbermaterjalidel baseeruvate monoterakiht päikesepatareide ja õhukesekileliste päikesepatareide struktuuri ning tõstetakse nende efektiivsust. Antud uurimisprojekt panustab järgmise põlvkonna taastuvenergia tehnoloogiate arendamisse.
The aim of the research project is the development of low-cost absorber materials and technologies for photovoltaics. The project addresses to the fundamental research of kesterite type absorber materials for solar cells (Cu2ZnSnS4, Cu2ZnSnSe4, Cu2ZnSn(SxSe1-x)4) as well as to the development of monograin layer (MGL) solar cells and thin films solar cells based on these absorbers. Outcomes of this research project will be improved understanding of the optoelectronic properties of this promising class of compound semiconductors, their point defects and recombination mechanisms, formation and crystallization processes. Gained knowledge will be used to develop synthesis/deposition process of the kesterite monograins and thin films, post-growth treatments, and to improve the device structure and the performance of the kesterite based MGL and thin film solar cells. This research project will contribute to the development of next generation renewable energy technologies.
Teadusprojekti IUT19-28 eesmärgiks oli välja töötada uue põlvkonna jätkusuutlikud materjalid ning tehnoloogiad päikeseenergeetikale, eesmärgiga anda oma panus Eesti ja Euroopa Liidu taastuvenergia eesmärkide täitmisesse, mis näevad ette süsinikuneutraalsust aastaks 2050. Projekti keskmes oli kesteriitsel absorbermaterjalil Cu2ZnSn(SxSe1-x)4 (CZTSSe) põhineva monoterakiht päikesepatarei väljatöötamine. Tänaseks on CZTSSe näidanud kõige suuremat potentsiaali uue põlvkonna keskkonnasõbralike ning efektiivsete päikesepatarei absorbermaterjalidest. Projekti lõpuks töötati välja uudse kontseptsiooniga päikesepatarei kasuteguriga 10%, mis on antud materjali puhul maailma tipptulemuste seas. Tehnoloogia tööstuslikuks rakendamiseks tuleb jõuda veel kõrgemate kasuteguriteni, mis on järgneva teadus- ja arendustöö eesmärgiks. TalTech-i uurimisgrupp on andnud suure panuse kesteriitsete materjalide sünteesiprotsesside ning omaduste paremaks mõistmiseks. Projekti võtmesaavutusteks võib lugeda sünteesijärgse termotöötluse väljatöötamist kontrollimaks Cu-Zn korrastuse astet materjali kristallvõres, optimeeritud keemilise pinnasöövituse protsessi väljatöötamist p-n-siirde omaduste parandamiseks, hõbeda lisamise abil rekombinatsiooniliste kadude vähendamist jne. Selgitati välja peamine takistus kõrgemate kasutegurite saavutamisel, milleks on valgusega indutseeritud laengukandjate rekombinatsioon erinevate rekombinatsioonikanalite kaudu. Tulevaste projektide üheks eesmärgiks on leitud takistuste kõrvaldamine. Projekti tulemused avaldati arvukates teaduspublikatsioonides, sealhulgas aktiivse rahvusvahelise koostöö tulemusena valminud 31-s rahvusvahelises publikatsioonis. Projekti teemadel kaitsti 10 doktori- ja 26 magistritööd ning korraldati rahvusvaheline konverents. Läbi arvukate populariseerivate tegevuste tõsteti laiema avalikkuse teadlikkust päikeseenergeetika olulisusest ning võimalustest igapäeva elus.