Консорциум «Rock Star» успешно протестировал новый метод металлизации фотоэлементов. После трех лет работы было доказано, что при производстве кремниевых фотоэлементов может быть использован более дешевый ротационный метод печати.
Анализ выполнимости металлизации фронтальной стороны методом флексографической печати, а также металлизации тыльной стороны методом ротационной трафаретной печати, дал положительные результаты. При этом было обнаружено, что непрерывная металлизация может быть реализована на кремниевых фотоэлементах размером 156 x 156 миллиметров с использованием обоих технологических подходов. Ученым удалось реализовать непрерывную тонкопроводную металлизацию фронтальной стороны для бесшинных алюминиевых (Al) фотоэлементов с электрическим полем на тыльной поверхности (BSF). Таким образом подготавливается основа для последующего проводного соединения фотоэлементов, говорится в сообщении.
«Фотоэлементы, которые мы металлизировали методом флексографической печати, обеспечивают эффективность до 19,4% на монокристаллическом кремнии», — объясняет Андреас Лоренц из Института солнечно-энергетических систем Фраунгофера (ISE). Кроме того, была изготовлена функционирующая демонстрационная солнечная батарея с проводным соединением Smartwire. Ученые из ISE считают, что у этой технологии есть большой потенциал, который можно реализовать путем последовательной оптимизации рабочих жидкостей и процесса печати.
Для полной металлизации тыльной поверхности фотоэлементов AI BSF был протестирован специальный метод ротационной трафаретной печати. Для фотоэлементов с одинаковой толщиной слоя и однородностью материала было достигнуто качество, сопоставимое с качеством в случае обычной плоской трафаретной печати. Как сообщают исследователи, при эффективности фотоэлементов в 19,4%, фотоэлементы, полученные методом ротационной трафаретной печати, достигли даже несколько лучшего результата, чем контрольные фотоэлементы с металлизацией методом плоской трафаретной печати.
Следующим шагом должно стать создание демонстрационной производственной установки для высокопроизводительной металлизации с использованием методов ротационной печати. Участниками консорциума «Rock Star» являются Asys Group и Gallus Ferd. Ruesch AG. Цель состоит в том, чтобы с помощью ротационной печати достичь производительности от 6000 до 8000 кремниевых пластин в час. Это позволит удвоить производительность по сравнению с ныне существующими производственными процессами. В начале следующего года должны начаться первые испытания на демонстрационной производственной установке.
«Rock Star» финансируется Федеральным министерством исследований в рамках инициативы «Исследования и разработки для солнечной энергетики». Цель проекта — оценить использование метода ротационной печати для производства кремниевых фотоэлементов и разработать соответствующие производственные методы. Начало исследованиям было положено в конце 2014 года. До сентября 2018 года у исследователей есть время, чтобы революционизировать дорогостоящий процесс фронтальной и тыльной металлизации в производстве кремниевых фотоэлементов. Помимо Fraunhofer ISE, Asys и Gallus Ferd. Ressch в консорциуме принимают участие Contitech Elastomer-Beschichtungen GmbH и Institut für Druckverfahren und Druckmaschinen (IDD) Технического университета Дармштадт. Ассоциированными партнерами «Rock Star» являются также производитель солнечных батарей компания Hanwha Q-Cells и Kurt Zecher GmbH.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2017/09/05/rock-star-laesst-solarzellen-rotieren/