ที่มา: fraunhofer
นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์ประเมินเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ PV-TEC ที่สถาบัน Fraunhofer สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ISE ในไฟรบูร์กได้ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงกระบวนการพิมพ์หน้าจอแบบดั้งเดิมสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนแบบปรับได้ การใช้หน้าจอแบบละเอียดที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษทีมงานโครงการสามารถสร้างนิ้วสัมผัสที่มีความกว้างเพียง 19 µm และสูง 18 18m ในขั้นตอนเดียว ซึ่งหมายความว่าต้องการเงินน้อยลงถึง 30 เปอร์เซ็นต์ซึ่งจะนำไปสู่การลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมาก
เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนอาศัยขั้วไฟฟ้าโลหะที่ด้านหน้าและด้านหลังของพวกเขาเพื่อดำเนินการพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์จากการฉายรังสีแสง ด้วยเหตุนี้กระบวนการพิมพ์หน้าจอแบบแบนจึงถูกใช้เพื่อพิมพ์กริดการสัมผัสที่ดีไปยังด้านหน้าของเซลล์ กริดนี้ควรบล็อกพื้นผิวเซลล์ที่มีการเคลื่อนไหวน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากการสัมผัสกับแสงและจะต้องมีตัวนำไฟฟ้าที่เพียงพอเพื่อป้องกันความต้านทานอนุกรมของเซลล์แสงอาทิตย์ในระดับต่ำ ความท้าทายทางเทคโนโลยีในกระบวนการพิมพ์หน้าจอคือการสร้างนิ้วสัมผัสที่ต่อเนื่องแคบที่สุดที่มีความสูงเพียงพอสำหรับการนำไฟฟ้าด้านข้างที่ดี การพิมพ์นิ้วสัมผัสที่ละเอียดมากต้องใช้หน้าจอที่มีความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมสูงและการวางส่วนผสมของโลหะนอกเหนือไปจากความชำนาญในกระบวนการพิมพ์หน้าจอ
“ การทำงานร่วมกับพันธมิตรอุตสาหกรรมในการพิมพ์หน้าจอโลหะละเอียดโดยเฉพาะกับผู้ผลิตหน้าจอ Koenen GmbH และ Murakami Co. Ltd. รวมถึงผู้ผลิตสารเคมีหน้าจอ Kissel + Wolf GmbH เราจัดการเพื่อลดความกว้างของนิ้วมือสัมผัสให้น้อยลง น้อยกว่า 20 ไมโครเมตร - ลดลง 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับมาตรฐานอุตสาหกรรมปัจจุบัน” ดร. อิงอิงอธิบาย Andreas Lorenz ผู้จัดการโครงการในกลุ่มเทคโนโลยีการพิมพ์ที่ Fraunhofer ISE มีการใช้หน้าจอตาข่ายแบบละเอียดในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของเซลล์สุริยะแบบส่งผ่านและตัวสัมผัสด้านหลัง (PERC) ในชุดทดสอบอิสระสองชุด การใช้หน้าจอดังกล่าวทำให้สามารถสร้างนิ้วสัมผัสที่มีความกว้างเพียง 19 µm และความสูง 18 inm ในขั้นตอนเดียวในการพิมพ์ ไม่เพียงแค่นิ้วมือสัมผัสนั้นแคบมากคุณสมบัติทางไฟฟ้าของมันก็โดดเด่นเช่นกัน เมื่อรวมเข้ากับโมดูล - โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเทคโนโลยีใหม่เช่นการเชื่อมต่อหลายบัสบาร์ที่มี 8 ถึง 15 บัสบาร์ - ช่วยลดการสูญเสียพลังงานในนิ้วสัมผัส กระบวนการพิมพ์สกรีนที่พัฒนาขึ้นใหม่เหล่านี้ต้องการเงินน้อยกว่ามากถึง 30 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับมาตรฐานอุตสาหกรรมปัจจุบันที่มีความกว้างของนิ้วสัมผัสประมาณ 30 µm
เป็นส่วนหนึ่งของการทดลองเซลล์แสงอาทิตย์ PERC ถูกนำไปเคลือบโลหะโดยใช้พารามิเตอร์หน้าจอที่ดีที่สุด เลือกความกว้างของนิ้วที่ 24 µm เนื่องจากข้อ จำกัด เกี่ยวกับจำนวนบัสบาร์ที่มีอยู่ในเซลล์สุริยะ (ในกรณีนี้ 5) เซลล์แสงอาทิตย์ PERC ที่ดีที่สุดในชุดการทดสอบนี้มีประสิทธิภาพ h = 22.1%
“ การใช้ระบบหน้าจอและวางระบบที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีสำหรับการทำโลหะให้ละเอียดเป็นไปได้ที่จะเริ่มผลิตเซลล์สุริยะด้วยนิ้วสัมผัสที่มองไม่เห็นในระดับอุตสาหกรรมในอนาคตอันใกล้ สิ่งนี้จะเป็นข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานในแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบบูรณาการโดยมีความต้องการด้านความงามและพื้นผิวที่เป็นเนื้อเดียวกัน” ดร. ฟลอเรียนเคลเมนท์หัวหน้าแผนกเทคโนโลยีการผลิต - ฝ่ายโครงสร้าง
ผลของชุดการทดสอบเหล่านี้จะถูกนำเสนอในการประชุม PV ที่กำลังจะจัดขึ้นอีกสองครั้งคือ PVSEC ของสหภาพยุโรปครั้งที่ 36 ที่เมืองมาร์เซย์ประเทศฝรั่งเศสและ PVSEC ครั้งที่ 29 ในซีอานประเทศจีน
โครงการความร่วมมือ“ FINALE” ซึ่งเน้นการพัฒนากระบวนการพิมพ์สกรีนแบบละเอียดและในส่วนที่นักวิจัยประสบความสำเร็จส่วนหนึ่งได้รับทุนจากกระทรวงเศรษฐกิจและพลังงาน BMWi ของรัฐบาลกลางและดำเนินการร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรม Koenen GmbH , Kissel + Wolf GmbH และ Wickon Hightech GmbH
ผลการพิมพ์หน้าจอแบบละเอียดเพิ่มเติมที่นำเสนอในที่นี้ได้รับการยอมรับโดยความร่วมมือระหว่าง Murakami Co. Ltd. และ Fraunhofer ISE
