Соларне ћелије

Соларна енергија је неисцрпан, најчистији и најзаступљенији од свих обновљивих извора енергије, док је једна од најелегантнијих технологија доступних за њено ефикасно коришћење фотонапонска технологија. Поштујући савремене истраживачке трендове у области обновљивих извора енергије, у Центру за зелене технологије спроводе се истраживања са циљем изучавања и развијања соларних ћелија најновије генерације.

Kласификација постојећих типова соларних ћелија

Један правац наших истраживања се базира на синтези, карактеризацији и процесирању наноструктурног титан(IV)-оксида за примену у соларним ћелијама са фотоосетљивом бојом (енг. dye-sensitized solar cells). Овај тип ћелија представља алтернативу конвенционалним и комерцијализованим уређајима на бази кристалног и аморфног силицијума, кадмијум-телурида и псеудо-тернарних једињења бакра, индијума, галијума и селена.

Шематски приказ соларне ћелије са фотоосетљивом бојом

Са друге стране, са аспекта обновљивости и чистоће енергије, једна од најважнијих примена соларних ћелија је њихова употреба као фотонапонских материјала интегрисаних у зграде (енг. building integrated photovoltaics, BIPVs). Употребом BIPVs, зграде се трансформишу из потрошача у произвођаче енергије, с коначним циљем изградње енергетски ефикасне зграде која би производила струју коришћењем соларног зрачења помоћу соларних ћелија интегрисаних у омотач зграде (кров, фасада, светларници, брисолеји, надстрешнице, куполе и сл). Група истраживача са Института за мултидисциплинарна истраживања бави се развојем нових BIPVs материјала, који се користе у надоградњи лаганих и декоративних грађевинских елемената, као што су пластифицирани алуминијумски брисолеји.

Пројекти

Досадашња истраживања на пољу соларних ћелија реализована су кроз следеће пројекте:

„0-3Д наноструктуре за примену у електроници и обновљивим изворима енергије: синтеза, својства и процесирање“, Министарство просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије (2011-2020), руководилац пројекта др Горан Бранковић.

2020-2022. Доказ концепта бр. 5706, “Алуминијумски брисолеји са фотонапонским карактеристикама”, руководилац пројекта: др Катарина Војисављевић, финансирање: Фонд за иновациону делатност Републике Србије.

2019-2020. Иновациони ваучер бр. 538, “Испитивање модификовања материјала за пластификацију Аl-профила за добијање фотонапонске превлаке”, руководилац пројекта: др Катарина Војисављевић, финансирање: Фонд за иновациону делатност Републике Србије.

У склопу Лабораторије Одсека за Науку о материјалима развијена је комплетна експериментална линија за израду соларних ћелија са фотоосетљивом бојом, која омогућава различите синтетске поступке и технике наношења дебелих филмова, те њихову фотонапонску карактеризацију. Захваљујући томе, развијена је сарадња са другим научноистраживачким организацијама и привредним субјектима, а резултати истраживања су представљени у међународним часописима и на многим међународним конференцијама:

Matovic L., Tasic N., Trisovic N., Ladarevic J., Vitnik V., Vitnik Z., … & Mijin D. (2019). On the azo dyes derived from benzoic and cinnamic acids used as photosensitizers in dye-sensitized solar cells. Turkish Journal of Chemistry, 43(4): 1183-1203. doi:10.3906/kim-1903-76

Lojpur V., Tasić N., Validžić I. (2017) Different behaviors in current–voltage measurements of undoped and doped Sb2S3-based solar cells, Journal of Applied Electrochemistry 47: 117-124. https://doi.org/10.1007/s10800-016-1025-2

Dj Jovanović, T.Tomašević, A. Matković, M. Musić, N.Tasić, M.Spasenović, and R Gajić, Low light low cost solar cells, 3rd International School and Conference „Saint Petersburg OPEN 2016“ on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures, pp. 231, St.Petersburg, Russia, 28-30. March, 2016

Djordje Jovanović, Tijana Tomasević, Aleksandar Matković, Nikola Tasić, and Radoš Gajić, Low light solar cells, 13th International Conference on Nanoscience and Nanotechnologies (Nanotexnology 2016), pp. 289, Thessaloniki, Greece, 2-9. July, 2016

Djordje Jovanović, Tijana Tomašević-Ilić, Nikola Tasić, Aleksandar Matković, Marko Spasenović, Radoš Gajić, and Emmanuel Kymakis, Silicon going indoor, 1st International Conference on Nanotechnologies and Bionanoscience (NanoBio 2018), pp. 119, Heraklion, Crete, Greece, 24. – 28. Sep., 2018

Djordje Jovanović, Miloš Petrović, Tijana Tomašević-Ilić, Nikola Tasić, Konstantinos Rogdakis, Dragan Knežević, Aleksandar Matković, Marko Spasenović, Stanko Nedić, Radoš Gajić, Ivana Milošević and Emmanuel Kymakis, Is solar going indoors?, 14th Photonics Workshop (2021), pp. 38-39, Kopaonik, Serbia, 14-17. March, 2021

Djordje Jovanović, Miloš Petrović, Tijana Tomašević-Ilić, Nikola Tasić, Konstantinos Rogdakis, Lucio Cinà, Dragan Knežević, Aleksandar Matković, Marko Spasenović, Radoš Gajić, Ivana Milošević and Emmanuel Kymakis, Is solar going indoors?, “Graphene and 2DM” Online Conference (GO2021): Fundamental Research Insights, pp. 73-74, 20-21.April, 2021