ΕΜΠ 170!
Σπλεξγαδόκελνη θνξείο: Εζληθό Μεηζόβην Πνιπηερλείν (ΕΜΠ) Επηθ. Καζεγ. Δ. Παπαδεκεηξίνπ (ζπληνλίζηξηα) Σρνιή Μεραλθώλ Μεηαιιείσλ-Μεηαιινπξγώλ Καζεγ. Φξ. Ν. Παλαγόπνπινο, Αλαπι. Καζεγ. Ε. Φξηζηνθόξνπ Σρνιή Φεκηθώλ Μεραληθώλ Καζεγ. Δ. Υθαληήο, Καζεγ. Θ. Σηκηηδήο, Επηθ. Καζεγ. Λ. Ζνπκπνπιάθεο Σρνιή Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλ Καζεγεηήο Δ. Ε. Μαλσιάθνο Κέληξν Αλαλεώζηκσλ Πεγώλ Ελέξγεηαο (ΚΑΠΕ) Δξ. Ε. Τζειεπήο, Δηεπζπληήο Τκήκαηνο Φσηνβνιηατθώλ Σπζηεκάησλ Hahn-Meitner Institute Berlin (HMI) Prof. Dr. M.-Ch. Lux-Steiner (Direktorin), Assoc. Prof. Dr. Th. Schedel-Niedrig Technische Universität Berlin (TU-Berlin) Prof. Dr. D. Bimberg, Priv. Doz. Dr. A. Hoffmann, Assoc. Prof. Dr. N. Esser University of Rome Tor-Vergata Prof. Dr. W. Richter Φνξεγνί: Γεληθή Γξακκαηεία Έξεπλαο&Τερλνινγίαο (ΓΓΕΤ), ΘΚΥ, DAAD SOLAR CELLS HELLAS S.A. Δ. Παλαγάθνο, Ηιεθηξνιόγνο Μερ. ΕΜΠ, Πξόεδξνο & Δηεπζύλσλ Σύκβνπινο Δξ. Φ. Πξσηνγεξόπνπινο, Μεραλνιόγνο Μερ. ΕΜΠ SULFURCELL Solartechnik GmbH Dr. N. Mayer, Geschäftsführer
Α) Πιενλεθηήκαηα Δγθαηαζηάζεηο Πεξηερόκελα: Σηαηηζηηθά ζηνηρεία Β) Φσηνβνιηατθνί Απνξξνθεηέο Φσηνβνιηατθή Τερλνινγία CIGS Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIGS ζην ΔΜΠ Παξαζθεπή Λεπηώλ Υκελίσλ Φαξαθηεξηζκόο Καηαζθεπή Ηιηαθώλ Γελλεηξηώλ ζην ΚΑΠΔ Γ) Μειινληηθέο πξννπηηθέο Πξνεγκέλα Τερλνινγηθά Υιηθά Βειηησκέλεο Γηεπηθάλεηεο Ναλνθξπζηαιιηθνί Απνξξνθεηέο
Πιενλεθηήκαηα κεδεληθή ξύπαλζε ηεο αηκόζθαηξαο κεδακηλό θόζηνο ζπληήξεζεο θαη ιεηηνπξγίαο κεγάιε δηάξθεηα δσήο αζόξπβε ιεηηνπξγία ρακειό κεηαθνξηθό θόζηνο δπλαηόηεηα ελζσκάησζεο ζε θηήξηα θαη νρήκαηα δπλαηόηεηα επέθηαζεο
Δγθαηαζηάζεηο
Δγθαηαζηάζεηο Σίυνος νήσος Στρογγύλη Ελούντα-Κρήτη
Δγθαηαζηάζεηο ΚΑΠΕ
Σηαηηζηηθά ζηνηρεία Energy sources Technology considered for the cost estimate 2005 Cost ( / MWh) Source IEA Projected Cost 2030 ( / MWh) Efficiency Proven reserves / Annual production Natural gas Open cycle gas turbine 45 70 55-85 40% CCGT (Combined Cycle Gas Turbine) 35-45 40-55 50% 64 years Oil Diesel engine 70-80 80-95 30% 42 years PF (Pulverized Fuel with flue gas desulphurization) 30-40 45-60 40-45% Coal CFBC (Circulating fluidized bed combustion) IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) 35-45 50-65 40-45% 40-50 55-70 48% Nuclear Light water reactor 40-45 40-45 33% 155 years Reasonable reserves: 85 years Biomass Biomass generation plant 25-85 25-75 30-60% Wind On shore Off shore 35-175 28-170 35 110 28 80 50-170 50-150 60 150 40 120 95-98% 95-98% Renewable Hydro Large 25-95 25-90 95-98% Small (<10MW) 45-90 40-80 95-98% Solar Photovoltaic 140-430 55-260 10-20%
Πωλήσεις Φ/Β, [MWp] ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΤΔΦΝΟΛΟΓΙΑ Σηαηηζηηθά ζηνηρεία 700 600 500 400 300 200 100 0 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Ιαπωνία Γερμανία ΗΠΑ Υπόλοιπος Κόσμος
Σηαηηζηηθά ζηνηρεία Φσηνβνιηατθνί Απνξξνθεηέο θαη Τερλνινγίεο Epia (Europian Photovoltaic Industry Association), Solar Generation, EPIA,October 2004.
Φσηνβνιηατθνί Απνξξνθεηέο Ηιηαθό Φάζκα Εμάξηεζε ηνπ Σπληειεζηή Απόδνζεο από ην Ελεξγεηαθό Φάζκα ηνπ Απνξξνθεηή
CIS, CGS, CIGS Material Energy gap Theory Actual CIS CIGS CIS CGS CuInSe 2 1.05 ev 25% 13.5% Cu(In,Ga)S 2 1.2 ev 27.5% 18.8% CuInS 2 1.5 ev 28.5% 11.4% CuGaSe 2 1.7 ev 26% 8.3%
Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIS, CGS, CIGS (ΔΜΠ) Παξαζθεπή Λεπηώλ Υκελίσλ ZnSe & ZnO Καηαζθεπή Ηιεθηξηθώλ Δπαθώλ
Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIS, CGS, CIGS (ΔΜΠ) Παξαζθεπή Λεπηώλ Υκελίσλ ZnSe (EBE)
Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIS, CGS, CIGS (ΔΜΠ) Παξαζθεπή Λεπηώλ Υκελίσλ ZnSe (EBE)
COUNTS ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΤΔΦΝΟΛΟΓΙΑ Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIS, CGS, CIGS (ΔΜΠ) Γνκηθόο Φαξαθηεξηζκόο Λεπηώλ Υκελίσλ ZnSe SEM: CuGaSe 2 SEM: ZnSe on CuGaSe 2 XRD: ZnSe on CuGaSe 2 12000 10000 theor.: cubic(fcc) d=3,27942-3,27418 hexagonal d=3,43049 experimental: d=3,27222 CuGaSe 2 27,65 0 AFM: ZnSe on CuGaSe 2 8000 6000 4000 ZnSe 27,25 0 2000 0 20 22 24 26 28 30 2_THETA
ΔR/R Band gap energy, E a (ev) 1,4 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΤΔΦΝΟΛΟΓΙΑ Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIS, CGS, CIGS (ΔΜΠ) Οπηηθόο Φαξαθηεξηζκόο CuIn 1-x Ga x Se 2 & ZnSe 1,7 Experimental data quadratic fit of exp. data 1,6 Appl. Phys. A, 74, 659 (2002) J. Appl. Phys. 94(2), 879 (2003) 1,5 Δηάηαμε Οπηηθήο Δηακόξθσζεο 1,3 1,2 1,1 1,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 [Ga]/([Ga]+[In]) 0,0018 ZnSe (300 K) laser 0,0012 2.7 ev (ZnSe) 0,0006 0,0000-0,0006 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Energy (ev)
n ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΤΔΦΝΟΛΟΓΙΑ Αλάπηπμε Ηιηαθώλ Κπςειώλ CIS, CGS, CIGS (ΔΜΠ) Οπηηθόο Φαξαθηεξηζκόο Απνξξνθεηώλ CuIn 1-x Ga x Se 2 3,5 3,0 2,5 x=0.08 x=0.19 x=0.33 x=0.50 x=0.60 x=0.82 Ειιεηςνκεηξηθή Δηάηαμε 2,0 1,5 1,5 1,0 0,5 x10 5 (cm -1 ) 7 =4 6 5 4 3 2 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Energy (ev)
Καηαζθεπή Ηιηαθώλ Γελλεηξηώλ (ΚΑΠΔ)
Μειινληηθέο Πξννπηηθέο Πξνεγκέλα Τερλνινγηθά Υιηθά: Δηαθαλή-Αγώγηκα Ηιεθηξόδηα (transparent-conductive contacts)
Μειινληηθέο Πξννπηηθέο Βειηησκέλεο Γηεπηθάλεηεο: Δηεπηθάλεηαο Σεκεηαθώλ Επαθώλ (point-contacted cells)
Μειινληηθέο Πξννπηηθέο Ναλνθξπζηαιιηθνί Απνξξνθεηέο: Μεηαηξνπή Ελέξγεηαο κε Πξνζαξκνγή Μεγέζνπο (size-matched energy conversion) 1 E ~ L g 2
Τερληθή Δπηκέιεηα: Κ. Αλέζηνπ, Ν. Βαζηιάθεο, Ν. Γαιάλεο, Κ. Πειεθάλνο, Θ. Σηαπθαξάο, Α. Τξνππήο