Saulės modulių ir technologijų tyrimai

MISIJOMIS GRĮSTŲ MOKSLO IR INOVACIJŲ PROGRAMŲ ĮGYVENDINIMAS (NR. 02-002-P-0001)

Projekto vykdytojas: VšĮ Inovacijų agentūra

Projekto partneriai: Kauno technologijos universiteto konsorciumas (Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Mykolo Romerio universitetas, Asociacija Infobalt, UAB Devslate Group, UAB Novian pro, Lietuvos kibernetinių nusikaltimų kompetencijų ir tyrimų centras, UAB Transcendent Group Baltics, UAB Getweb, UAB Acrux cyber services, UAB NRD CS, Baltijos pažangių technologijų institutas), Vilniaus Gedimino technikos universiteto konsorciumas (Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Kauno technologijos universitetas, Lietuvos pramonininkų konfederacija, Lietuvos inovacijų centras, Saulėtekio slėnio mokslo ir technologijų parkas, Kauno mokslo ir technologijų parkas, UAB SG dujos Auto, UAB Arginta, UAB 3D Creative, UAB Ekobazė, UAB Provectus Redivivus, AB Kelių priežiūra, UAB Soli Tek R&D, UAB Nanoversa), Vilniaus universiteto konsorciumas (Vilniaus universitetas, VšĮ Vilniaus universiteto ligoninė Santaros klinikos, Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras, UAB Femtika, UAB Droplet Genomics, UAB Caszyme, UAB Biomapas, UAB Vugene).

Projekto aprašymas: Projektas „Misijomis grįstų mokslo ir inovacijų programų įgyvendinimas“ bus įgyvendinamas trijose prioritetinėse misijų temose pagal sumanios specializacijos prioritetus:

• „Saugi ir įtrauki e. visuomenė“ – įgyvendina Kauno technologijos universiteto konsorciumas;
• „Sumani ir klimatui neutrali Lietuva“ – įgyvendina Vilniaus Gedimino technikos universiteto konsorciumas;
• „Inovacijos sveikatai“ – įgyvendina Vilniaus universiteto konsorciumas.

Misijomis skirtingose temose bus skatinami bendri mokslo ir verslo bendradarbiavimo projektai, plėtojamos bei komercinamos verslo bei mokslo idėjos steigiant startuolius / atžalines įmones, atliekami fundamentiniai ar ankstyvosios stadijos moksliniai tyrimai, užpildomos esamos paslaugų ir infrastruktūros spragos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros (MTEP) veiklai aukštuosiuose technologinės parengties lygmenyse. Projekto įgyvendinimo metu bus sprendžiamas atžalinių įmonių / startuolių inkubatorių, prototipavimo erdvių, bandomųjų gamybos linijų trūkumo klausimas.

Projekte numatytos veiklos bus įgyvendintos iki 2026 m. balandžio mėnesio. Per šį laikotarpį bus įkurti 3 kompetencijų centrai (kiekvienoje temoje po vieną), įgyvendinti 23 MTEP projektai, sukurtas 41 prototipas bei 32 unikalūs produktai, pateikta 19 tarptautinių patentų paraiškų, paskelbtos 55 mokslinės publikacijos, įsteigtas 21 startuolis / atžalinės įmonės.

Projekto tikslai: „Saugi ir įtrauki e. visuomenė“ – didinti kibernetinį atsparumą ir mažinti privatumo pažeidimų bei asmens duomenų nutekėjimo rizikas, kas prisidės prie Lietuvos kibernetinio saugumo situacijos gerinimo bei užtikrins saugesnę bei įtraukesnę skaitmeninę visuomenę.

„Sumani ir klimatui neutrali Lietuva“ – gerinti aplinkos kokybę ir mažinti aplinkos oro taršą prisidedant prie Lietuvos šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo ir skatinant tvarių sprendimų naudojimą statybos sektoriuje bei spartinant statybos rinkos transformaciją į tvarumą ir nulines atliekas.

„Inovacijos sveikatai“ – įsteigti genų transliacijos technologijų centrą.

Projekto veiklos: 

• Investicijos į kompetencijos centrus – 3 kompetencijų centrų įkūrimas (statyba ir MTEP įrangos įsigijimas);
• Bendros misijų programos – 23 MTEP projektų įgyvendinimas;
• Inovacijų paramos ir konsultacinės paslaugos.

Projekto vertė: 94,728 mln. Eur

Projekto finansavimas: 88,530 mln. EUR (finansuojama Ekonomikos gaivinimo ir atsparumo didinimo plano „Naujos kartos Lietuva“ ir Lietuvos Respublikos valstybės biudžeto lėšomis)

UAB SoliTek R&D (vadovas Julius Denafas) kartu su mokslo įstaigomis, universitetais ir tyrimų centrais iš viso pasaulio nuolat vykdo saulės technologijų tyrimus, padedančius kurti vis efektyviau energiją išnaudojančius saulės modulius ir ieško naujų būdų kaip efektyviau išnaudoti saulės energiją. 

SoliTek R&D, buvusi UAB "Baltic Solar Solutions", nuo 2013 metų tobulino ir gamino polikristalinius saulės elementus gamykloje Visoriuose - vienintelėje saulės elementų gamykloje regione. 2019 metais suomių įmonė VALOE perėmė celių gamybą ir buvusiose Solitek R&D patalpose Vilniuje vysto dvipusių IBC tipo saulės elementų ir modulių gamybos technologiją. 

SoliTek R&D  nuo 2019 m. koncentruojasi į saulės modulių efektyvumo didinimo technologijų tyrimus, saulės modulių perdirbimo bei saulės elektros pritaikymą įvairiose srityse, baterijų pritaikymą ir kitą projektinę veiklą. 

Dėl SoliTek RnD indėlio į Bifacial technologijų vystymą, nepriklausomi ekspertai SoliTek tyrimų departamentą laiko viena didžiausių įdirbių padariusių bifacial celių tyrimuose ir vystyme visame pasaulyje.

Tarptautiniame projekte pagal „Horizontas 2020“ programą drauge su partneriais pagaminome pirmuosius saulės elementus tik iš perdirbtų medžiagų, tam buvo panaudoti brokuoti elementai ir jų duženos. Iš perdirbtų medžiagų pagaminti nauji saulės elementai bei saulės moduliai, matuoti jų parametrai ir kokybė. Ženklaus naujų celių kokybės suprastėjimo, naudojant perdirbtas medžiagas, nebuvo pastebėta.

Projekte CABRISS, kuris buvo įgyvendinamas pagal „Horizontas 2020“ programą, buvo įsitraukę 16 partnerių – 11 bendrovių bei 5 mokslo institutai iš įvairių Europos šalių. Įgyvendinant projektą buvo siekiama išgryninti modulių gamybos metu susidarančias atliekas – silicio ir saulės elementų duženas, ir iš jų pagaminti naujas silicio plokšteles.

Saulės elementų bei modulių perdirbimo technologiją sukurti padėjo ir patį procesą atliko projekto partneriai iš Vokietijos „Loser Chemie“, Prancūzijos nacionalinis saulės energijos institutas CEA-INES, Norvegijos nepriklausoma tyrimų organizacija SINTEF. Jų skaičiavimais, perdirbimo kaina siekia 75–100 eurų už toną.

Antriniam panaudojimui pavyko išgauti daugiau nei 95 proc. saulės elementų medžiagų – stiklo, metalų, puslaidininkių, polimerų. Išgauti medžiagas nėra paprasta, kadangi saulės moduliai gaminami taip, kad sudėtingomis lauko sąlygomis galėtų veikti 30 ir daugiau metų. Tad išardyti modulį ir atskirti tvirtai sulaminuotus sluoksnius – buvo didžiausias technologinis iššūkis.

SoliTek drauge su partneriais vieni pirmųjų Europoje išbandė žiedinės ekonomikos modelį saulės technologijų gamybos sektoriuje, o sukurti ir išbandyti metodai leido gaminti labiau ekologišką produktą su mažesniu šiltnamio dujų pėdsaku.

Bendradarbiaudami su lyderiaujančiomis Europos saulės technologijų tyrimų laboratorijomis taip pat įgijome daug žinių apie medžiagų kokybės įtaką galutinei saulės elementų ir saulės modulių kokybei.

Efektyvus saulės elementų medžiagų panaudojimas yra itin svarbus sėkmingam saulės technologijų sektoriaus augimui. Kuo daugiau sugebėsime perdirbti saulės modulių, tuo efektyvesnė, pigesnė ir ekologiškesnė bus elektra iš saulės.

„Soli Tek R&D“ pagal „Horizontas 2020“ programą dalyvavo ir kitame – „Eco–Solar“ – projekte. Kartu su šio projekto partneriais – Tarptautiniu Konstanco saulės energijos tyrimų centru („ISC-Konstanz“) – buvo sukurti ir pagaminti prototipiniai ekologiški dvipusiai saulės moduliai, galintys sugerti šviesą ir iš viršutinės, ir iš apatinės pusės. Tokio tipo saulės moduliai leidžia sugeneruoti iki 25% daugiau elektros energijos iš to paties ploto nei įprasti saulės moduliai. Dvipusiai saulės elementai yra įlaminuojami tarp dviejų lakštų grūdinto stiklo, o gamyboje naudojama drėgmei ir chemikalams atspari jungiamoji medžiaga. Mūsų gamybos receptas leidžia užtikrinti, kad saulės moduliai tarnautų beveik dvigubai ilgiau negu standartiniai saulės moduliai. Dėl elementų ilgaamžiškumo ir efektyvumo, kilovatvalandės pagaminimo kaina krenta, todėl bendras saulės elektrinės pelningumas išauga.

Solitek RnD indelis

• Saulės elementų gamyba taikant proceso modifikacijas, leidžiančias taupyti chemines medžiagas ir trumpinant gamybos laiką;
• Ecosolar celių gamybos procesas turi 4% mažesnį poveikį aplinkai (CO2 pėdsaką) lyginant su standartiniu;
• Kainos prasme, Ecosolar procesas leidžia sumažinti saulės elemento kainą apie 2%;
• Bifacial technologijos pirmieji testai buvo atlikti šiame projekto. Pagaminome pirmuosius Solitek stiklas stiklas saulės modulius, naudodami saulės elementus su bifacial technologija.

Rezultatai:

• Solitek R&D, po projekto pradėjo naudoti gamyboje mažiau aplinką teršiantį gamybos procesą, kadangi buvo pradėtos taikyti tam tikros proceso modifikacijos difuzijos ir paviršiaus ėsdinimo procesuose. Šiuo metu kai kurias Ecosolar projekto proceso modfikacijas savo gamyboje taiko ir Valoe Cells (naujieji celių linijos savininkai) IBC celių gamyboje.
• Visiškai naujas tuo metu rinkoje stiklas stiklas bifacial modulio prototipas buvo pagamintas projekto metu 2017 metais, laikui bėgant tapo serijiniu SoliTek saulės moduliu. O šiandien bifacial tipo saulės moduliai sudaro didžiają dalį SoliTek produkcijos.

Išteklių efektyvumas yra kritinis sekmės faktorius darniai saulės energijos industrijos plėtrai. Našumu pagrįsto trečiosios šalies valdymu Product-Service-System (PSS) modelis yra matomas kaip svarbus žiedinės ekonomikos dalis norint skatinti išteklių efektyvumą ir tuo pačiu mažinti atliekų susidarymą. CIRCUSOL tikslas yra sukurti saulės energijos industrijos pavyzdį, kur bus demonstruojamas kelias į PSS verslo modelį skirta prisidėti prie žiedinės ekonomikos perėjimo Europoje. Bendradarbiaujant tarp vartotojų ir visos vertės grandinės CIRCUSOL sukurs 2 žiedinės PSS modelio blokus: žiedinis produkto valdymas pasitelkiant re-use/refurbish/remanufacture (antriniam panaudojimui) strategijas papildant jas perdirbimu ir papildomos vertės sukūrimu naujuose produkto kaip paslaugos PV rinkose: gyvenamųjų namų, komercinei rinkai ir didžiulių PV sistemų vartotojams. 

Projekto tikslai 

• Žiediniai verslo modeliai pagrįstais product-service-system (PSS) modeliu įgyvendinimas penkiuose demonstracijuose.
• Antrinių modulių ir antrinių baterijų ženklinimas ir sertifikavimo protokolų sūkurimas.
• Verslo modelis saulės modulio žiediniam techniniam dizainui sukūrimas.
• Sisteminės žiedinės ekonomikos modelio inovacijų metodologijas ir įrankių patvirtinimas versle ir akademinėje bendruomenėje.
• Politikos rekomendacijos.
• Nauja ICT platformą duomenų generacijai, talpinimui, analisei ir dalinimuisi visoje vertės grandinėje.

Projekto trukmė 

2018 birželio iki 2022 lapkričio (4,5 metų)

Solitek RnD indėlis

• PV modulio žiediškumo problemų ir produkto techninio dizaino analizė;
• Prisidėjimas prie standartų kūrimo PV modulio antriniam panaudojimui;
• Verslo modelio kūrimas antrinių PV modulių srityje.

Rezultatai:

• Ataskaita apie PV modulio žiedinio dizaino trūkumus ir galimus pakeitimus norint padidinti žiediškumą.
• Parašyti ir publikuoti 2 moksliniai straipsniai.
• Pagaminti mini-moduliai su bešviniais ribbonais (kontaktų juostos jungiančios saulės celes), galiniais “backsheet”ais be fluoro, įlaminuotais NFC tagais bei priklijuotais iš išorės RFID tagais.
• Paruoštas verslo modelis skirtas saulės moduliams perdirbti.

Šio projekto konsorciumas susideda iš 26 partnerių, kurie atstovauja skirtingas industrijas ir mokslinių tyrimų institutus. Projekto koordinatoriai yra dvi lietuviškos kompanijos – Solitek ir Protech – kurios užtikrina sklandų darbą projekto metu.

Projekto tikslas – sumažinti suvienodintos energijos sąnaudas arba suvienodintos elektros energijos sąnaudas (dar žinomas terminas kaip LCOE) 26% - 37%. O šią kartelę pasiekti bus bandoma per tris skirtingas sferas, tokias kaip saulės modulio dizainą ir inovacijas, galios elektroniką ir integruotus skaitmeninius įrankius.

Šiame projekte tiriamos saulės modulių inovacijos, tokios kaip:

• Ant paviršiaus purškiamos nanodalelių dangos, kurios pasižymi atspindį mažinančiomis bei anti- dulkėjimo (angl. Anti-soiling) savybėmis. Ši inovacija turėtų padidinti energijos išeigą padidinant saulės modulių sugertos šviesos kiekį bei mažesnį paviršiaus apsinešimą dulkėmis.
• Galinis saulės modulio stiklas su baltais dažais tarpuose tarp saulės elementų, kurių pagalba daugiau praėjusios šviesos, kuri įprastu atveju nebūtų sugerta, atspindima atgal į aktyvųjį saulės modulio paviršių.
• Vietoje junction box dėžučių, pačiame saulės modulio laminate įterpti pavieniai diodai, dėl kurių sumažėja reikalingų žaliavų saulės modulių gamybai kiekis bei padidėja galinės pusės šviesos sugertis dėl mažesnio uždengto ploto.

Taip pat vystomi ir kuriami perdirbimo įrankiai laboratorijose bei metodai, kuriuose testuojama galimybė perdirbti antriniam panaudojimui įvairių tipų modulius, tokius kaip CIGS lanksčius saulės elementus ar įprastus kristalinius silicio modulius, kurie laminavimui nenaudoja jokių polimerų, o vietoje to naudoja dujas.

Galios elektronikos sfera tobulina elektroninius įrenginius, tokius kaip mikro-inverterius, kuriuose yra testuojami kitokie puslaidininkiai, tokie kaip, pavyzdžiui, galio nitridas. Taip pat, testuojami ir įvairūs optimizatoriai ar Smart box, kurie turi staigaus išsijungimo (angl. Rapid shut down) funkcijas, kuri užtikriną saugumą prieš bet kokį gaisro ar kitokį kenksmingą saulės elektrinei pavojų. Tikimasi, kad ši patobulinta elektronika taip pat padidins perduodamos energijos našumą iš saulės elektrinės.

Skaitmeninių įrankiu sferoje partneriai vysto tokias inovacijas, kaip skaitmeninė platforma, kurioje bus galima modeliuoti saulės elektrinę ir atlikti simuliacijas, kurios dėka bus galima susikurti našiausią elektrinės versiją ir susimažinti ir apskaičiuoti tiksliai saulės elektrinės įrengimo kaštus. Taip pat, daug dėmesio skiriama ir skaitmeninio dvynio vystymui ir jo mokymui, kurios naudodamos sukauptą informaciją iš projekto saulės elektrinių ir visų elektrinėje esančių jutiklių, gebės nuspėti saulės elektrinės generacijos kreivę.

Projekto trukmė nuo 2018 metų birželio iki 2022 metų lapkričio

Solitek R&D komanda užsiima vystomų inovacijų ir demonstracinių elektrinių kūrimu bei eksploatavimu, koordinavimu bei testuoja saulės modulius su inovacijomis ir renka informacija projekto partneriams, kurie šią informaciją naudoja rezultatų analizei bei skaitmeninių įrankių vystymui. 

Projekto metu vienodomis sąlygomis bus ištestuotos pastarųjų metų saulės modulių technologijų inovacijos ir geriausios jų lengvai galės būti perkeltos į masinę saulės modulių gamybą.

Inovatyvūs žalios elektros energijos generavimo ir saugojimo sprendimai e-transportui (GreenEST), projekto nr. LT07-1-EIM-K01-018 oficialusis interneto puslapis, kurį galima pasiekti šiuo adresu.

Projektas įgyvendinamas, dalyvaujant Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūros (MITA), vykdomoje 2014-2021 m. Norvegijos finansinio mechanizmo programoje „Verslo plėtra, inovacijos ir MVĮ“, pagal kurią finansuojamas žaliųjų inovacijų idėjų įgyvendinimas.

Atsinaujinančios elektros ir elektromobilių rinka nuolatos auga, tai reikalauja patogių ir inovatyvių sprendimų. Naujų sprendimų poreikį didina ir griežtinami aplinkosaugos standartai bei valstybės įgyvendinamų žaliosios transformacijos priemonės. „SoliTek R&D“ projektu siekiama palengvinti vairuojančių elektromobilius kasdienybę – kuriamas sprendimas leis autonomiškai ir patogiai juos krauti.

Kuriamais inovaciniais sprendimais siekiama prisidėti prie atsinaujinančių elektros energijos technologijų efektyvesnio naudojimo ir plėtros. Planuojama, kad įgyvendinus šį projektą bus sukurti 4 prototipai (lengvo fotoelektros modulio prototipas, lengvo fotoelektros modulio pagrindu sulankstomos FE jėgainės prototipas, mobilios elektromobilių įkrovos stotelės prototipas, naujos kartos autonominės autobusų stotelės (paviljono) prototipas) ir išbandyti realiomis sąlygomis. Taip pat bus ieškoma sprendimų, kaip sukurtus produktus perdirbti pasibaigus jų tarnavimo laikui.

Projektas vyksta nuo 2021 m. liepos 7 d. iki 2024 m. balandžio 30 d.
Projekto tikslai ir uždaviniai:

• Projekto įgyvendinimo metu sukurti gerą ir kokybišką produktą ir išnagrinėti galimybes, kaip juos perdirbti pasibaigus jų tarnavimo laikui.
• Inovatyvių energijos generavimo ir saugojimo sistemų technologijų sukūrimas, diegimas ir plėtra.
• Prisidėti prie efektyvesnio atsinaujinančios elektros energijos panaudojimo viešame ir privačiame transporto sektoriuose, plėtojant žaliąją energetiką bei mažinti ŠESD išmetimus.

SoliTek projekto dalis:

• Mobilios elektromobilių įkrovos stotelės maketo ir prototipo sukūrimas. Įrenginio funkcija – įkrauti elektromobilį per trumpiausią laiką iš integruotų akumuliatorių talpos sukauptos elektros;
• Autobusų autonominės stotelės (paviljono) maketo ir  prototipo sukūrimas;
• Projekto koordinavimas.

Atsinaujinančios elektros ir elektromobilių rinka nuolat auga, o dėl griežtinamų aplinkosaugos standartų ir valstybės politikos ties švaria energija vis didėja poreikis naujiems sprendimams. 

#NorwayGrants #VersloPletraInovacijosMVI #Innovation

Aukšto efektyvumo ir žemų kainų moduliai su geru aplinkosauginiu profiliu ES konkurencingai PV gamybos pramonei.

Projekto tikslai:

• Pademonstruoti aukšto efektyvumo saulės celes pilotinėje gamybos linijoje.
• Sukurti pramonės įrankius plonų (100-160 μm po tekstūrizacijos) pjaustytų celių surinkimui.
• Sukurti saulės modulius pritaikytus paskirstytų generacijų aplikacijom (integruojami į pastatus, pritaikytus pastatams ir į automobilius).
• Pademonstruoti geresnius modulius iš kaštų ir efektyvumo rodiklių atsižvelgiant į moderniausius komercinius modulius.

Projekto trukmė  2019-10-01 – 2022-09-30 (3 metai)

Projekto biudžetas 

Visas biudžetas: 15 087 603,61€

Solitek R&D biudžetas: 108 500,00 €

„HighLite“ projekte siekiama iš esmės pagerinti ES PV gamybos pramonės konkurencingumą, kuriant žiniomis pagrįstus gamybos sprendimus, skirtus didelio našumo pigiems moduliams su puikiais aplinkosaugos profiliais. Projekte pagrindinis dėmesys skiriamas dviejų konkuruojančių technologijų perkėlimui į aukštųjų technologijų parengties lygį (TRL 6-7), pasinaudojant unikalia pažangiausių Europos institutų ir pramonės šakų jėgomis ir patirtimi c-Si įrenginių ir kontaktų pasyvavimo srityje.

Pirma technologija yra pagrįsta “shingle” surinkimu (panašiai kaip stogo čerpės, kurių kraštai persidengia) iš 2-jų pusių kontaktuojamų silicio heterojungimo (SHJ) perpjautų celių. Antorji technologija yra pagrįsta galinio kontakto surinkimu iš “interdigitated back-contact” (IBC) pjaustytų celių su aukštos temperatūros pasyvuojančiais kontaktais. Abiem būdais pjaustytos celės turi daug privalumų (pvz., pagerina našumą, padidina moduliškumą). Siekiant šių privalumų, HighLite projektas kuria ir optimizuoja novatoriškus sprendimus tiek celių, tiek modulių lygiu. Abi technologijos bus pritaikytos įvairioms aplikacijoms (integruojamus/pritaikytus pastatams ir integruojamus į automobilius). „HighLite“ sukurti PV moduliai parodys didesnį efektyvumą, mažesnį LCOE ir geresnės aplinkos profilius palyginti su komerciniais PV moduliais.

Solitek RnD indelis - Cost of ownership (CoO) skaičiavimai HighLite produktams.

Rezultatai: Paruošta ataskaita apie CoO skaičiavimus HighLite inovacijoms.