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 de l'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 pour imprimer des cellules solaires à nanoparticules d'argent à hétérojonction de silicium (SHJ) sans jeu de barres.Méthode de placage d'électrode avant.
"Nous développons actuellement une tête d'impression FlexTrail parallèle qui peut traiter des cellules solaires à haut rendement rapidement, de manière fiable et précise", a déclaré le chercheur Jörg Schube à pv."La consommation de fluide étant très faible, nous nous attendons à ce que la solution photovoltaïque ait un impact positif sur les coûts et l'impact environnemental."
L'impression FlexTrail permet une application précise de matériaux de viscosités variables 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 le temps de cycle par cellule en raison de sa simplicité et de la stabilité du processus, et il est donc destiné aux futurs transferts des laboratoires à l'usine.
Cette méthode implique l'utilisation d'un capillaire en verre souple très fin rempli de liquide à pression atmosphérique jusqu'à 11 bar.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, il équilibre l'éventuelle ondulation de la base."
L'équipe de recherche a fabriqué des modules de batterie à cellule unique 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 à l'aide d'un tréfilage automatique.Les joints de soudure sont formés lors d'un processus de stratification ultérieur à des températures de processus compatibles avec les hétérojonctions de silicium », expliquent les chercheurs.
À l'aide d'un seul capillaire, ils ont imprimé leurs doigts en continu, ce qui a donné 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 plaquettes M2 et ont utilisé ces cellules pour fabriquer des modules à cellule unique 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 %.En revanche, 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 a 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 bas, ont déclaré les chercheurs, ajoutant que la baisse de l'argent est estimée à environ 68%.
Ils ont présenté leurs résultats dans l'article "Direct FlexTrail Plating with Low Silver Consumption 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 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, telles que le tandem pérovskite-silicium."
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