Fraunhofer ISE ในเยอรมนีกำลังใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ FlexTrail กับการทำให้เป็นโลหะโดยตรงของเซลล์แสงอาทิตย์แบบเฮเทอโรจังก์ชันแบบซิลิกอนโดยระบุว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยลดการใช้แร่เงินในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพระดับสูงเอาไว้
นักวิจัยจากสถาบัน Fraunhofer สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ (ISE) ในเยอรมนีได้พัฒนาเทคนิคที่เรียกว่า FlexTrail Printing ซึ่งเป็นวิธีการพิมพ์เซลล์แสงอาทิตย์อนุภาคนาโนเงินแบบซิลิคอนเฮเทอโรจังก์ชัน (SHJ) โดยไม่ต้องใช้บัสบาร์วิธีการชุบอิเล็กโทรดด้านหน้า
“ขณะนี้เรากำลังพัฒนาหัวพิมพ์ FlexTrail คู่ขนานที่สามารถประมวลผลเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงได้อย่างรวดเร็ว เชื่อถือได้ และแม่นยำ” นักวิจัย Jörg Schube กล่าวกับ pv“เนื่องจากการใช้ของไหลต่ำมาก เราคาดว่าโซลูชันเซลล์แสงอาทิตย์จะส่งผลดีต่อต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม”
การพิมพ์ FlexTrail ช่วยให้สามารถใช้วัสดุที่มีความหนืดต่างกันได้อย่างแม่นยำโดยมีความกว้างของโครงสร้างต่ำสุดที่แม่นยำมาก
“ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าให้การใช้แร่เงินอย่างมีประสิทธิภาพ ความสม่ำเสมอของการสัมผัส และการใช้ธาตุเงินต่ำ” นักวิทยาศาสตร์กล่าว“นอกจากนี้ยังมีศักยภาพในการลดรอบเวลาต่อเซลล์เนื่องจากความเรียบง่ายและความเสถียรของกระบวนการ ดังนั้นจึงมีไว้สำหรับการถ่ายโอนจากห้องปฏิบัติการไปยังโรงงานในอนาคต
วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้หลอดแก้วที่มีความยืดหยุ่นบางมากซึ่งบรรจุของเหลวที่ความดันบรรยากาศสูงถึง 11 บาร์ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ เส้นฝอยจะสัมผัสกับวัสดุพิมพ์และเคลื่อนที่ไปตามวัสดุพิมพ์อย่างต่อเนื่อง
"ความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นของเส้นเลือดฝอยแก้วช่วยให้สามารถประมวลผลแบบไม่ทำลายได้" นักวิทยาศาสตร์กล่าว โดยสังเกตว่าวิธีนี้ยังช่วยให้สามารถพิมพ์โครงสร้างโค้งได้“นอกจากนี้ยังช่วยปรับสมดุลความเป็นคลื่นของฐาน”
ทีมวิจัยได้ประดิษฐ์โมดูลแบตเตอรี่เซลล์เดียวโดยใช้ SmartWire Connection Technology (SWCT) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบหลายสายโดยใช้ลวดทองแดงเคลือบบัดกรีที่อุณหภูมิต่ำ
“โดยปกติแล้ว สายไฟจะถูกรวมเข้ากับแผ่นฟอยล์โพลีเมอร์และเชื่อมต่อกับเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้การวาดลวดอัตโนมัติข้อต่อประสานจะเกิดขึ้นในกระบวนการเคลือบในภายหลังที่อุณหภูมิกระบวนการที่เข้ากันได้กับซิลิกอนเฮเทอโรจังก์ชัน” นักวิจัยกล่าว
ด้วยการใช้เส้นเลือดฝอยเพียงเส้นเดียว พวกเขาพิมพ์นิ้วมืออย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดเส้นการทำงานแบบสีเงินที่มีขนาดคุณลักษณะ 9 µmจากนั้นจึงสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ SHJ ที่มีประสิทธิภาพ 22.8% บนแผ่นเวเฟอร์ M2 และใช้เซลล์เหล่านี้สร้างโมดูลเซลล์เดียวขนาด 200 มม. x 200 มม.
แผงนี้มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน 19.67% แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด 731.5 mV กระแสไฟฟ้าลัดวงจร 8.83 A และรอบการทำงาน 74.4%ในทางตรงกันข้าม โมดูลอ้างอิงแบบพิมพ์หน้าจอมีประสิทธิภาพ 20.78% แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด 733.5 mV กระแสไฟฟ้าลัดวงจร 8.91 A และรอบการทำงาน 77.7%
“FlexTrail มีข้อได้เปรียบเหนือเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทในแง่ของประสิทธิภาพการแปลงนอกจากนี้ ยังมีข้อได้เปรียบในด้านการจัดการที่ง่ายกว่าและประหยัดกว่า เนื่องจากแต่ละนิ้วจำเป็นต้องพิมพ์เพียงครั้งเดียว และนอกจากนี้ ปริมาณการใช้เงินยังน้อยกว่าอีกด้วยนักวิจัยกล่าวเพิ่มเติมว่า การลดลงของแร่เงินนั้นคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 68 เปอร์เซ็นต์
พวกเขาได้นำเสนอผลงานของพวกเขาในบทความเรื่อง “Direct FlexTrail Plating with Low Silver Consumption for Heterojunction Silicon Solar Cells: Evaluating the Performance of Solar Cells and Modules” ซึ่งตีพิมพ์ล่าสุดในวารสาร Energy Technology
“เพื่อปูทางสำหรับการประยุกต์ใช้การพิมพ์ FlexTrail ในอุตสาหกรรม ขณะนี้กำลังพัฒนาหัวพิมพ์แบบขนาน” นักวิทยาศาสตร์สรุป“ในอนาคตอันใกล้นี้ มีการวางแผนที่จะใช้มันไม่เพียงแต่สำหรับการทำให้เป็นโลหะ SHD เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์แบบตีคู่ด้วย เช่น การตีคู่แบบเพอรอฟสไกต์-ซิลิกอน”
This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to partner with us and reuse some of our content, please contact editors@pv-magazine.com.
การส่งแบบฟอร์มนี้แสดงว่าคุณยินยอมให้นิตยสาร pv ใช้ข้อมูลของคุณเพื่อเผยแพร่ความคิดเห็นของคุณ
ข้อมูลส่วนบุคคลของคุณจะถูกเปิดเผยหรือแบ่งปันกับบุคคลที่สามเพื่อวัตถุประสงค์ในการกรองสแปมหรือเท่าที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาเว็บไซต์เท่านั้นจะไม่มีการถ่ายโอนอื่นใดไปยังบุคคลที่สามเว้นแต่จะได้รับการพิสูจน์โดยกฎหมายคุ้มครองข้อมูลที่บังคับใช้หรือกฎหมายกำหนดให้ทำเช่นนั้น
คุณสามารถเพิกถอนความยินยอมนี้ได้ตลอดเวลาในอนาคต ซึ่งในกรณีนี้ข้อมูลส่วนบุคคลของคุณจะถูกลบทันทีมิฉะนั้น ข้อมูลของคุณจะถูกลบหากบันทึก pv ได้ดำเนินการตามคำขอของคุณ หรือเป็นไปตามวัตถุประสงค์ในการจัดเก็บข้อมูล
การตั้งค่าคุกกี้บนเว็บไซต์นี้ถูกตั้งค่าเป็น "อนุญาตคุกกี้" เพื่อให้คุณได้รับประสบการณ์การท่องเว็บที่ดีที่สุดหากคุณใช้ไซต์นี้ต่อไปโดยไม่เปลี่ยนการตั้งค่าคุกกี้หรือคลิก "ยอมรับ" ด้านล่าง แสดงว่าคุณยอมรับ