Fraunhofer ISE en Allemagne applique sa technologie d'impression FlexTrail à la métallisation directe de cellules solaires à hétérojonction en silicium.Il indique que la technologie réduit l’utilisation d’argent tout en maintenant un haut niveau d’efficacité.
Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire (ISE) en Allemagne ont développé une technique appelée « FlexTrail Printing », une méthode d'impression de cellules solaires à hétérojonction de silicium (SHJ) à base de nanoparticules d'argent sans jeu de barres.Méthode de placage d’électrode avant.
"Nous développons actuellement une tête d'impression parallèle FlexTrail capable de traiter des cellules solaires à haut rendement de manière rapide, fiable et précise", a déclaré le chercheur Jörg Schube à pv."La consommation de fluide étant très faible, nous espérons que la solution photovoltaïque aura un impact positif sur les coûts et l'impact environnemental."
L'impression FlexTrail permet une application précise de matériaux de différentes viscosités avec des largeurs de structure minimales extrêmement précises.
"Il a été démontré qu'il permet une utilisation efficace de l'argent, une uniformité de contact et une faible consommation d'argent", ont déclaré les scientifiques.« Il a également le potentiel de réduire les temps de cycle par cellule en raison de la simplicité et de la stabilité du processus, et il est donc destiné aux futurs transferts depuis le laboratoire. »à l’usine ».
Cette méthode implique l'utilisation d'un capillaire en verre flexible très fin rempli de liquide à une pression atmosphérique allant jusqu'à 11 bars.Pendant le processus d'impression, le capillaire est en contact avec le substrat et se déplace continuellement le long de celui-ci.
"La flexibilité et la flexibilité des capillaires en verre permettent un traitement non destructif", ont déclaré les scientifiques, notant que cette méthode permet également d'imprimer des structures courbes."De plus, cela équilibre l'éventuelle ondulation de la base."
L'équipe de recherche a fabriqué des modules de batterie monocellulaire à l'aide de la technologie de connexion SmartWire (SWCT), une technologie d'interconnexion multifilaire basée sur des fils de cuivre recouverts de soudure à basse température.
« En règle générale, les fils sont intégrés dans la feuille de polymère et connectés aux cellules solaires par tréfilage automatique.Les joints de soudure sont formés lors d’un processus de stratification ultérieur à des températures de processus compatibles avec les hétérojonctions en silicium », expliquent les chercheurs.
À l’aide d’un seul capillaire, ils ont imprimé en continu leurs doigts, ce qui a donné lieu à des lignes fonctionnelles à base d’argent d’une taille de 9 µm.Ils ont ensuite construit des cellules solaires SHJ avec une efficacité de 22,8 % sur des tranches M2 et ont utilisé ces cellules pour fabriquer des modules monocellulaires de 200 mm x 200 mm.
Le panneau a atteint un rendement de conversion de puissance de 19,67 %, une tension en circuit ouvert de 731,5 mV, un courant de court-circuit de 8,83 A et un rapport cyclique de 74,4 %.À titre de comparaison, le module de référence sérigraphié a un rendement de 20,78 %, une tension en circuit ouvert de 733,5 mV, un courant de court-circuit de 8,91 A et un rapport cyclique de 77,7 %.
« FlexTrail présente des avantages par rapport aux imprimantes à jet d'encre en termes d'efficacité de conversion.De plus, il présente l'avantage d'être plus facile et donc plus économique à manipuler, puisque chaque doigt ne doit être imprimé qu'une seule fois, et en plus, la consommation d'argent est moindre.plus faible, ont indiqué les chercheurs, ajoutant que la baisse de l'argent est estimée à environ 68 pour cent.
Ils présentent leurs résultats dans l’article « Direct Low Silver Consumption FlexTrail Metallisation for Heterojunction Silicon Solar Cells: Evaluating the Performance of Solar Cells and Modules » récemment publié dans la revue Energy Technology.
« Afin d'ouvrir la voie à l'application industrielle de l'impression FlexTrail, une tête d'impression parallèle est actuellement en cours de développement », conclut le scientifique.«Dans un avenir proche, il est prévu de l'utiliser non seulement pour la métallisation SHD, mais également pour les cellules solaires en tandem, comme le tandem pérovskite-silicium.»
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