Pracownia Nowych Technologii

Jako jedna z wiodących w Wojskowym Instytucie Techniki Inżynieryjnej (WITI), prowadzi skoordynowane badania nad organicznymi i nieorganicznymi ogniwami słonecznymi oraz urządzeniami do magazynowania i przesyłania energii elektrycznej.

W obszar zainteresowania pracowni wchodzą:

Organiczne ogniwa słoneczne;
Nieorganiczne ogniwa słoneczne;
Baterie litowo-jonowe,
Ładowarki słoneczne;
Nanomateriały;
Półprzewodniki organiczne;
Materiały jono-przewodzące;
Systemy zarządzania energią.

Pracownia wykonuje:

Syntezę związków małocząsteczkowych, oligomerów i polimerów oraz ich charakterystykę spektroskopową, optyczną, elektrochemiczną i elektryczną;
Otrzymywanie materiałów kompozytowych i polimerowych o właściwościach jonoprzewodzących oraz ich charakterystykę elektrochemiczną i elektryczną;
Konstrukcję elemntów ogniw fotowoltaicznych organicznych, barwnikowych i perowskitowych o różnej architekturze na podłożu stacjonarnym oraz
Konstrukcję baterii litowo-jonowych i superkondensatorów o zwiększonej elastyczności i wytrzymałości na wysokie temperatury;
Badanie morfologii skonstruowanych ogniw za pomocą mikroskopów: sił atomowych, elektronowego i optycznego w świetle spolaryzowanym w celu określenia defektów strukturalnych dla konkretnych zastosowań;
Opracowanie kompleksowych procedur do pomiaru i charakterystyk parametrów fotowoltaicznych ogniw organicznych i barwnikowych oraz perowskitowych;
Opracowanie zintegrowanego systemu wytwarzania i magazynowania energii typu: ogniwo słoneczne-bateria litowo-jonowa oraz ogniwo słoneczne- superkondensator;
Opracowanie procedur analizy powłok kompozytowych dla zastosowań specjalnych.

Przewodnim celem badawczym Pracowni Nowych Technologii w zakresie PV jest wielopłaszczyznowa analiza zagadnień zarówno z fotowoltaiki organicznej jak i nieorganicznej oraz baterii litowo-jonowych czy superkondensatorów dla podwójnego zastosowania (dual use). Prowadzone prace badawcze obejmują zarówno aspekty materiałowe (nanorurki węglowe, grafen, nanocząstki plazmoniczne, TiO₂, MoOx, nowe związki organiczne, polimery, kompozyty), techniczne (modyfikacja sposobów wytwarzania warstw w ogniwie, enkapsulacja, kamuflaż) oraz technologiczne (konstrukcja demonstratorów urządzeń – ładowarek słonecznych). W zakresie fotowoltaiki organicznej prowadzone są prace dla ogniw barwnikowych, perowskitowych i polimerowych. Ponadto, dużą wagę przykłada się do aspektów ekologicznych prowadzonych prac w zakresie PV, w tym recyklingu częściowego i globalnego. Na wniosek Urzędu Patentowego RP, Prezes Rady Ministrów Mateusz Morawiecki przyznał WITI odznakę honorową „Za Zasługi Dla Wynalazczości”, która została nadana w uznaniu szczególnych zasług w dziedzinie ochrony własności przemysłowej i rozwijania innowacyjności w Rzeczpospolitej Polskiej. Za wyróżniające rozwiązania techniczne sprzętu dla obronności i bezpieczeństwa państwa prezentowanego na XX Międzynarodowym Salonie Przemysłu Obronnego w Kielcach, w 2012, WITI z Wojskowymi Zakładami Łączności Nr 2 S.A. z Czernicy otrzymali nagrodę DEFENDER za SOLARFILTR – mobilny filtr uzdatniania wody zasilany baterią fotowoltaiczną.

Realizowane/zrealizowane projekty badawcze:

1. Program Gekon (NCBR oraz Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej): Innowacyjne elastyczne pokrycie fotowoltaiczne (dr inż. Stanisław Maleczek),
2. Program Kościuszko (MON): Polimery ciekłokrystaliczne, jako elektrolity stałe w zintegrowanym samoładującym systemie magazynującym energię elektryczną (dr Krzysztof Bogdanowicz),
3. Program TECHMATSTRATEG (NCBR): Wydajne i lekkie układy zasilające złożone z ogniwa słonecznego i baterii litowo-jonowej oraz ogniwa słonecznego i superkondensatora przeznaczone do zastosowań specjalnych (prof. dr hab. Agnieszka Iwan),
4. Program V4-Korea (NCBR): Bezołowiowe ogniwa słoneczne perowskitowe o długoterminowej żywotności (prof. dr hab. Agnieszka Iwan),
5. Program RANB (POiR): Hybrydowy system magazynowania i buforowania energii podwójnego zastosowania (dr inż. Stanisław Maleczek).

Ponadto otrzymano ZŁOTY MEDAL – za wynalazek pt.: „Elastyczne pokrycie fotowoltaiczne jako źródło zasilania w obszarach pozbawionych infrastruktury energetycznej”, Międzynarodowy Salon Wynalazków w Genewie, 2018.

Projekt badawczy „Wydajne i lekkie układy zasilające złożone z ogniwa słonecznego i baterii litowo-jonowej oraz ogniwa słonecznego i superkondensatora przeznaczone do zastosowań specjalnych”, którego liderem jest prof. dr hab. A. Iwan (WITI), został wyróżniony nominacją do Polskiej Nagrody Inteligentnego Rozwoju 2019, w kategorii: Innowacyjne technologie przyszłości.

Projekt badawczy „Hybrydowy system magazynowania i buforowania energii podwójnego zastosowania” realizowanego przez Konsorcjum Wojskowego Instytutu Techniki Inżynieryjnej oraz Instytut Metali Nieżelaznych – Sieć Łukasiewicza, został wyróżniony Polską Nagrodą Inteligentnego Rozwoju 2020, w kategorii: Innowacyjne technologie przyszłości.

Wykaz bazy aparaturowej pracowni:

Potencjostat Autolab M204 z modułami impedacyjnymi i wzmacniaczem prądowym BSTR10 oraz zestawem elektrochemicznym,
System do pomiaru charakterystyk prądowo-napięciowych (model S.C. I-V CT-02) krzemowych i organicznych ogniw fotowoltaicznych wraz z systemem symulowania promieniowania słonecznego (model ST150AAA),
Urządzenie do naparowywania cienkich warstw (model MiniLab ST026M Morfield Nanotehcnology),
Gonimetr L2004A1 Ossila,
Prasa hydrauliczna do montażu baterii GN-110,
Spin-coater Polos-SPIN 1501 NPP,
8-kanałowy analizator baterii BST8-3,
Akrylowa komora rękawicowa glovebox model P10T2 (zakup z projektu 61003),
Urządzenie do oczyszczania podłoży metodą UV i ozonowania (UV-ozone cleaner),
Spektrofotometr UV-Vis model A360,
Automatyczny aplikator do wytwarzania cienkich warstw GN-AFA-III,