Sumber: fraunhofer
Bersama dengan rakan projek mereka, para saintis di Pusat Penilai Teknologi Photovoltaic PV-TEC di Institut Fraunhofer untuk Sistem Tenaga Suria ISE di Freiburg telah berjaya meningkatkan proses percetakan skrin tradisional untuk metalisasi sel-sel solar silicon. Dengan menggunakan skrin talian halus yang dibangunkan, pasukan projek dapat membuat jari kenalan dengan lebar hanya 19 μm dan ketinggian 18 μm dalam satu langkah percetakan. Ini bermakna bahawa sehingga 30 peratus kurang perak diperlukan, yang seterusnya membawa kepada pengurangan yang signifikan dalam kos pembuatan.
Sel solar silikon bergantung kepada elektrod logam di bahagian hadapan dan belakang mereka untuk membawa tenaga elektrik yang dihasilkan dalam bahan semikonduktor daripada penyinaran cahaya. Untuk tujuan ini, proses percetakan skrin rata biasanya digunakan untuk mencetak grid kenalan halus ke bahagian depan sel. Grid ini harus menghalang sesedikit mungkin permukaan sel aktif dari pendedahan kepada cahaya dan mesti cukup konduktif untuk memastikan rintangan siri sel solar 'rendah. Cabaran teknologi dalam proses percetakan skrin terletak pada mencipta jari-jari hubungan berterusan yang paling sempit dengan ketinggian yang mencukupi untuk kekonduksian sisi yang baik. Percetakan jari kenalan yang sangat halus memerlukan penggunaan skrin khusus khusus yang direka bentuk dan pemadatan metalisasi sebagai tambahan kepada penguasaan proses metalisasi percetakan skrin.
" Bekerjasama dengan rakan-rakan industri dalam metalisasi percetakan skrin halus, khususnya dengan pengeluar skrin Koenen GmbH dan Murakami Co. Ltd. serta pembekal kimia layar Kissel + Wolf GmbH, kami telah berjaya mengurangkan lebar jari hubungan kurang daripada 20 mikrometer - pengurangan 30 hingga 40 peratus berbanding standard industri semasa, "jelas Dr-Ing. Andreas Lorenz, pengurus projek dalam kumpulan Teknologi Percetakan di Fraunhofer ISE. Skrin halus mesh yang inovatif digunakan dalam pengukuran metalisasi sel solar dan penghubung belakang (PERC) di dua siri ujian bebas. Dengan menggunakan skrin sedemikian ia dapat membuat jari kenalan dengan lebar hanya 19 μm dan ketinggian 18 μm dalam satu langkah percetakan. Bukan sahaja jari sentuh sangat sempit, sifat elektrik mereka juga luar biasa. Apabila disepadukan ke dalam modul - terutamanya dengan teknologi yang lebih baru seperti sambungan antara pelbagai bas dengan 8 hingga 15 bas - mereka membolehkan pengurangan kuasa yang ketara dalam jari kenalan. Proses pencetakan skrin yang baru ini memerlukan sehingga 30 peratus kurang perak berbanding dengan standard industri semasa dengan lebar jari hubungan kira-kira 30 μm.
Sebagai sebahagian daripada eksperimen, sel solar PERC telah diperhalusi menggunakan parameter skrin optimum; lebar jari nominal 24 μm dipilih kerana had berkenaan dengan jumlah bas yang ada pada sel solar (dalam kes ini 5). Sel solar PERC terbaik dalam siri ujian ini mencapai kecekapan h = 22.1%.
" Dengan menggunakan sistem skrin dan tampalan yang sangat tinggi untuk metalisasi garis halus, mungkin dapat memulakan pembuatan sel suria dengan jari-jari kenalan yang hampir tidak dapat dilihat pada skala industri dalam masa terdekat. Ini akan memberikan kelebihan yang besar untuk aplikasi dalam fotovoltaik bersepadu, di mana permukaan modul estetik, homogen adalah permintaan, "kata Dr Florian Clement, Ketua Jabatan Pengeluaran Teknologi - Penstrukturan dan Metallisasi di Fraunhofer ISE.
Keputusan siri ujian ini akan dibentangkan pada dua persidangan PV yang akan datang - PVSEC EU ke-36 di Marseille, Perancis, dan PVSEC ke-29 di Xi'an, China.
Projek kolaborasi "FINALE", yang memberi tumpuan kepada pembangunan proses percetakan skrin halus dan di mana para penyelidik sebahagiannya mencapai keputusan ini, dibiayai oleh Kementerian Federal untuk Hal Ehwal Ekonomi dan Tenaga BMWi dan dijalankan secara kerjasama dengan rakan industri Koenen GmbH , Kissel + Wolf GmbH dan Wickon Hightech GmbH.
Hasil percetakan skrin halus yang lebih baik yang dibentangkan di sini telah direalisasikan dalam kerjasama antara Murakami Co. Ltd. dan Fraunhofer ISE.
