Ffynhonnell: fraunhofer
Ynghyd â'u partneriaid prosiect, mae gwyddonwyr yng Nghanolfan Gwerthuso Technoleg Ffotofoltäig PV-TEC yn Sefydliad Fraunhofer ar gyfer Systemau Ynni Solar ISE yn Freiburg wedi llwyddo i wella'r broses argraffu sgrin draddodiadol ar gyfer metaleiddio llinellau solar celloedd solar silicon. Gan ddefnyddio sgriniau llinell fain a ddatblygwyd yn arbennig, llwyddodd tîm y prosiect i greu bysedd cyswllt gyda lled o ddim ond 19 µm ac uchder o 18 µm mewn un cam argraffu. Mae hyn yn golygu bod angen hyd at 30 y cant yn llai o arian, sydd yn ei dro yn arwain at ostyngiad sylweddol mewn costau gweithgynhyrchu.
Mae celloedd solar silicon yn dibynnu ar electrodau metel ar eu hochrau blaen a chefn i gario'r egni trydanol a gynhyrchir yn y deunydd lled-ddargludyddion o arbelydru ysgafn. I'r perwyl hwn, defnyddir proses argraffu sgrin gwely fflat yn nodweddiadol i argraffu grid cyswllt cain ar ochr flaen y gell. Dylai'r grid hwn rwystro cyn lleied â phosibl o arwyneb gweithredol y gell rhag dod i gysylltiad â golau a rhaid iddo fod yn ddigon dargludol i gadw gwrthiant cyfres y celloedd solar yn isel. Yr her dechnolegol yn y broses argraffu sgrin yw creu'r bysedd cyswllt parhaus culaf posibl gydag uchder digonol ar gyfer dargludedd ochrol da. Mae argraffu bysedd cyswllt cain iawn yn gofyn am ddefnyddio sgriniau arbenigol peirianyddol iawn a phastiau metaleiddio yn ogystal â meistrolaeth lwyr ar y broses metaleiddio argraffu sgrin.
“ Gan weithio gyda phartneriaid diwydiant ym maes metaleiddio argraffu sgrin gain, yn enwedig gyda’r gwneuthurwyr sgrin Koenen GmbH a Murakami Co Ltd. yn ogystal â’r cyflenwr cemegol sgrin Kissel + Wolf GmbH, rydym wedi llwyddo i leihau lled y bysedd cyswllt i lai nag 20 micrometr - gostyngiad o 30 i 40 y cant o'i gymharu â safon gyfredol y diwydiant, ”esboniodd Dr.-Ing. Andreas Lorenz, rheolwr prosiect yn y grŵp Technoleg Argraffu yn Fraunhofer ISE. Defnyddiwyd sgriniau rhwyll mân arloesol wrth fetaleiddio celloedd solar allyrrydd a chyswllt cefn (PERC) mewn dwy gyfres brawf annibynnol. Roedd defnyddio sgrin o'r fath yn ei gwneud hi'n bosibl creu bysedd cyswllt gyda lled o ddim ond 19 µm ac uchder o 18 µm mewn un cam argraffu. Nid yn unig y mae'r bysedd cyswllt yn hynod gul, mae eu priodweddau trydanol hefyd yn rhagorol. Wrth eu hintegreiddio i fodiwlau - yn enwedig gyda thechnolegau mwy newydd fel rhyng-gysylltiad aml-fws gyda 8 i 15 bar bws - maent yn galluogi gostyngiad nodedig yn y golled pŵer yn y bysedd cyswllt. Mae'r prosesau argraffu sgrin hyn sydd newydd eu datblygu yn gofyn am hyd at 30 y cant yn llai o arian o'i gymharu â safon gyfredol y diwydiant gyda lled bys cyswllt oddeutu 30 µm.
Fel rhan o'r arbrawf, meteiddiwyd celloedd solar PERC gan ddefnyddio'r paramedrau sgrin gorau posibl; dewiswyd lled enwol bys o 24 µm oherwydd y cyfyngiad o ran nifer y bariau bysiau sydd ar gael ar y gell solar (5 yn yr achos hwn). Cyflawnodd y gell solar PERC orau yn y gyfres brawf hon effeithlonrwydd o h = 22.1%.
“ Gan ddefnyddio systemau sgrin a gludo peirianyddol iawn ar gyfer metaleiddio llinell fain, gallai fod yn bosibl dechrau cynhyrchu celloedd solar gyda bysedd cyswllt bron yn anweledig ar raddfa ddiwydiannol yn y dyfodol agos. Byddai hyn yn fantais fawr i gymwysiadau mewn ffotofoltäig integredig, lle mae galw am arwynebau modiwl esthetig, homogenaidd, ”meddai Dr. Florian Clement, Pennaeth yr Adran Technoleg Cynhyrchu - Strwythuro a Meteleiddio yn Fraunhofer ISE.
Bydd canlyniadau'r cyfresi prawf hyn yn cael eu cyflwyno mewn dwy gynhadledd PV sydd ar ddod - 36ain PVSEC yr UE ym Marseille, Ffrainc, a'r 29ain PVSEC yn Xi'an, China.
Ariannwyd y prosiect cydweithredol “FINALE”, sy'n canolbwyntio ar ddatblygu prosesau argraffu sgrin cain ac y cyflawnodd yr ymchwilwyr y canlyniadau hyn yn rhannol ynddo, gan Weinyddiaeth Ffederal yr Almaen dros Faterion Economaidd ac Ynni BMWi a'i gynnal mewn cydweithrediad â phartneriaid diwydiant Koenen GmbH. , Kissel + Wolf GmbH a Wickon Hightech GmbH.
Gwireddwyd canlyniadau argraffu sgrin mân pellach a gyflwynir yma mewn cydweithrediad rhwng Murakami Co Ltd. a Fraunhofer ISE.