Ymchwilwyr peirianneg yn argraffu perofsgit ar fetel hyblyg

Mae ymchwilwyr o Brifysgol Abertawe wedi datblygu celloedd solar y gellir eu hargraffu ar ffoil metel rhad sy’n ei gwneud yn ffordd hyblyg a chost isel o greu ynni solar.

Perovskite sampleMae tîm o’r Coleg Peirianneg a leolir yng Nghanolfan Arloesi a Gwybodaeth SPECIFIC, wedi datblygu celloedd solar perofsgit metel hyblyg. Mae’r Ganolfan yn datblygu ystod o gaenau ymarferol ar gyfer deunyddiau adeiladu: caenau y gellir eu defnyddio ar doeau a waliau ar raddfa fawr, gan ddefnyddio deunyddiau sy’n gost-effeithiol a diogel ac sy’n helaeth ar y ddaear.

Tan y datblygiad arloesol hwn, roedd y rhan fwyaf o ymchwil perofsgit PV yn defnyddio gwydr gwastad fel sylfaen ar gyfer y ddyfais.  Mae’r dull hwn yn cyflwyno cyfyngiadau ar gyfer gweithgynhyrchu parhaus ar raddfa fawr gan ei fod fel arfer yn digwydd ar sail rholyn i rolyn sy’n golygu bod angen i’r deunydd fod yn hyblyg.

Hefyd er y bu datblygiadau yn y deunyddiau ‘perofsgit plastig’ mwy hyblyg a ddefnyddir yn lle gwydr, mae’r prif gyfyngiadau wrth eu cynhyrchu yn cynnwys:

  • Defnyddio’r elfen brin a rhad, indiwm, sy’n rhoi caen i’r plastig sy’n dargludo trydan.
  • Mae’r dulliau cynhyrchu’n ymwneud â phrosesu gwactod sy’n broses anodd a chostus.

Mae’r datblygiad newydd hwn gan y tîm ymchwil, dan arweiniad Uwch-ddarlithydd Dr Trystan Watson, yn caniatáu i gelloedd solar effeithlon iawn gael eu dyddodi gan ddefnyddio technegau argraffu rhad ar ffoil metel rhad heb orfod defnyddio unrhyw indiwm neu brosesu gwactod. Maent hefyd yn cynnal bron eu holl berfformiad gwreiddiol pan fyddant yn colli siâp ar ôl cael eu plygu dro ar ôl tro.

Meddai’r prif ymchwilydd Joel Troughton: “Mae’r ymchwil hon yn agor y posibilrwydd o argraffu strwythurau ffotofoltäig yn uniongyrchol ar ddeunyddiau adeiladu metel yn yr un modd ag y mae haen o baent lliw yn cael ei gosod mewn ffatri.

“Ar hyn o bryd mae Tata Steel, ein partneriaid SPECIFIC, yn cynhyrchu oddeutu 100,000,000m2 o gladin adeiladu metel y flwyddyn. Pe bai modd i ni argraffu celloedd solar ar y deunydd hwn, byddai modd i ni wneud gwahaniaeth sylweddol i ôl troed carbon y DU a Chymru, yn ogystal â chreu swyddi yn yr economi lleol.”

Mae’r papur, ‘Highly efficient, flexible, indium-free perovskite solar cells employing metallic substrates’, ar gael yn Journal of Materials Chemistry A y Gymdeithas Gemeg Frenhinol.