متالیزاسیون چاپ صفحه Fraunhofer ISE ریز چاپ نقره 30٪

- Sep 10, 2019-

منبع: fraunhofer

 

 Innovative Fine-Line Screen Printing Metallization Reduces Silver Consumption for Solar Cell Contacts

 

به همراه شرکای پروژه خود ، دانشمندان مرکز ارزیابی فن آوری فتوولتائیک PV-TEC در انستیتوی Fraunhofer برای سیستم های انرژی خورشیدی ISE در فرایبورگ موفق به بهبود فرایند چاپ سنتی روی صفحه نمایش برای فلز سازی ریز سلول های خورشیدی سیلیکون شدند. تیم پروژه با استفاده از صفحات ریز و باریک ویژه توسعه یافته ، قادر به ایجاد انگشتهای تماسی با عرض فقط 19 میکرون و ارتفاع 18 میکرومتر در یک مرحله چاپی واحد بودند. این بدان معناست که تا 30 درصد کمتر نقره مورد نیاز است ، که به نوبه خود منجر به کاهش قابل توجهی در هزینه های تولید می شود.

 

سلولهای خورشیدی سیلیکون برای انتقال انرژی الکتریکی تولید شده در ماده نیمه هادی از تابش نور به الکترودهای فلزی متکی هستند. برای این منظور ، به طور معمول از یک روش چاپ صفحه نمایش مسطح برای چاپ یک شبکه تماسی ریز روی قسمت جلوی سلول استفاده می شود. این شبکه باید تا حد امکان سطح سلول فعال را از قرار گرفتن در معرض نور مسدود کند و باید به اندازه کافی رسانا باشد تا مقاومت سری سلولهای خورشیدی کم باشد. چالش تکنولوژیکی در فرآیند چاپ صفحه ، ایجاد باریکترین انگشتان تماس مداوم ممکن با ارتفاع کافی برای هدایت جانبی جانبی است. چاپ انگشتان تماشایی بسیار ریز ، علاوه بر تسلط کامل بر فرآیند متالیزاسیون چاپ روی صفحه ، به استفاده از صفحه های تخصصی بسیار مهندسی شده و خمیرهای فلزی سازی نیز نیاز دارد.

 

" همکاری با شرکای صنعت در متالیزاسیون چاپ روی صفحه نمایش ریز ، به ویژه با تولید کنندگان صفحه نمایش Koenen GmbH و شرکت Murakami Ltd. و همچنین با عنوان شیمیایی صفحه نمایش Kissel + Wolf GmbH ، ما توانسته ایم عرض انگشتان تماس را به کمتر کاهش دهیم. از 20 میکرومتر - کاهش 30 تا 40 درصدی در مقایسه با استاندارد فعلی صنعت ، "دکتر" اینگ "توضیح می دهد. آندریاس لورنز ، مدیر پروژه در گروه فناوری چاپ در Fraunhofer ISE. صفحه نمایش ریز ظریف در فلز سازی سلولهای خورشیدی emitter و تماس با عقب (PERC) در دو سری تست مستقل استفاده شد. با استفاده از چنین صفحه ای امکان ایجاد انگشتان تماسی با عرض فقط 19 میکرومتر و ارتفاع 18 میکرومتر در یک مرحله چاپ واحد فراهم شد. نه تنها انگشتان تماس بسیار باریک هستند ، بلکه خواص الکتریکی آنها نیز برجسته است. هنگامی که در ماژولها - بویژه با فن آوری های جدیدتر مانند اتصال چند بوبری با 8 تا 15 بوبار - یکپارچه می شوند ، آنها می توانند کاهش قابل توجه از دست رفتن قدرت در انگشتان تماس را فعال کنند. این فرآیندهای چاپ صفحه نمایش تازه توسعه یافته در مقایسه با استاندارد صنعت فعلی با عرض انگشت تماسی تقریباً 30 میکرون به 30 درصد کمتر نقره نیاز دارند.

 

به عنوان بخشی از آزمایش ، سلولهای خورشیدی PERC با استفاده از پارامترهای بهینه صفحه نمایش فلز شدند. عرض انگشت اسمی 24 میکرومتر به دلیل محدودیت با توجه به تعداد موجود بوبار روی سلول خورشیدی (در این مورد 5) انتخاب شد. بهترين سلول خورشيدي PERC در اين مجموعه آزمايش داراي بازده h = 22.1٪ بود.

 

وی گفت: " با استفاده از سیستم های بسیار پیشرفته صفحه نمایش و چسباندن ، برای فلز سازی در خط ریز ، می توان در آینده نزدیک تولید سلولهای خورشیدی با انگشتان تماس تقریبا نامرئی در مقیاس صنعتی را آغاز کرد. این می تواند یک مزیت بزرگ برای برنامه های کاربردی در فتوولتائیک یکپارچه ، که در آن سطح ماژول های زیبایی شناختی ، همگن مورد نیاز است ، نماینده باشد. "دکتر فلورین کلمنت ، رئیس گروه تولید - ساخت و ساز و فلز سازی در Fraunhofer ISE می گوید.

 

نتایج این سریال های آزمایشی در دو کنفرانس PV بعدی - سی و ششمین PVSEC EU در مارسی فرانسه و بیست و نهمین PVSEC در شیان چین ارائه می شود.

 

پروژه مشارکتی "FINALE" ، که بر توسعه فرآیندهای چاپ روی صفحه نمایش ریز تمرکز دارد و محققان تا حدودی به این نتایج دست یافتند ، توسط وزارت امور اقتصادی فدرال آلمان و انرژی BMWi تأمین شد و با همکاری شرکای صنعت Koenen GmbH انجام شد. ، Kissel + Wolf GmbH و Wickon Hightech GmbH.

 

همچنین نتایج چاپ روی صفحه نمایش دقیق که در اینجا ارائه می شود در همکاری بین شرکت Murakami Ltd. و Fraunhofer ISE محقق شد.