Использование серебра в новых солнечных элементах сократится на 30 процентов
Немецкие ученые из Института солнечных энергетических систем им. Фраунгофера отмечают, что новые солнечные элементы можно будет производить с большей экономией серебра. Как сообщает публикация института, тенденция снижения стоимости производства кремниевых солнечных элементов набирает обороты: недавно разработанный процесс трафаретной печати снижает на 30% содержание серебра в солнечном элементе.
Экономия на дорогом материале — серебре, может еще больше удешевить стоимость солнечных панелей, но для этого нужно придерживаться высокого технического стандарта в процессе трафаретной печати, поясняет доктор технических наук Андреас Лоренц, руководитель проекта.
Кремниевые солнечные элементы проводят солнечную энергию, генерируемую металлическими электродами спереди и сзади. Для этой цели на передней стороне ячейки методом планшетной трафаретной печати наносится тонкая контактная сетка, которая предназначена: а) для наименьшего затенения поверхности активной ячейки, б) для обеспечения достаточной проводимости для низкого последовательного сопротивления солнечного элемента.
Высокая технологическая потребность в процессе трафаретной печати состоит в том, чтобы создать минитюрнейшие контактные пальцы без прерываний с достаточной высотой для хорошей боковой проводимости. Давление тончайших контактных пальцев требует использования сложных специальных сит и паст для металлизации и — в то же время — филигранной металлизации с помощью трафаретной печати.
Новый метод трафаретной печати снизит содержание серебра в солнечных элементах
Немецкие ученые намерены снизить ширину контактных пальцев, тогда и серебра потребуется меньше. В сотрудничестве с производителями экранов (Koenen, Murakami) и химикатов для экранов (Kissel + Wolf) ученые из ФРГ сузили ширину контактных пальцев до 20 микрометров. «Это на 30–40 процентов меньше по сравнению с сегодняшним отраслевым стандартом», — объясняет д.т.н. Андреас Лоренц.
Для проверки правильности своей идеи ученые провели два независимых испытания с использованием мелкоячеистых экранов для металлизации солнечных элементов PERC (пассивный излучатель и задний контакт).
Оказалось, что применяя новый — мелкоячеистый — экран, за один шаг печати можно достичь контакта пальцев шириной всего 19 мкм и высотой 18 мкм. В то же время потери мощности, вызванные контактными пальцами, могут быть значительно снижены.
Недавно разработанные процессы трафаретной печати позволяют экономить серебро до 30 процентов по сравнению с текущим отраслевым стандартом, где ширина контактного пальца указана как 30 мкм.
Результаты испытаний будут представлены на двух предстоящих конференциях по солнечным панелям: 36-й PVSEC ЕС в Марселе (Франция), и 29-й PVSEC в Сиане (Китай).
