독일의 Fraunhofer ISE는 FlexTrail 프린팅 기술을 실리콘 이종접합 태양전지의 직접 금속화에 적용하고 있습니다.이 기술은 높은 수준의 효율성을 유지하면서 은의 사용을 줄이는 기술이라고 명시되어 있습니다.
독일 프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(ISE) 연구진이 버스바 없이 은나노입자 기반 실리콘 헤테로접합(SHJ) 태양전지를 프린팅하는 방법인 '플렉스트레일 프린팅(FlexTrail Printing)' 기술을 개발했다.전면전극 도금방식.
“우리는 현재 고효율 태양전지를 빠르고 안정적이며 정확하게 처리할 수 있는 병렬 FlexTrail 프린트헤드를 개발하고 있습니다.”라고 연구원 Jörg Schube가 pv에 말했습니다.“유체 소비량이 매우 낮기 때문에 태양광 솔루션이 비용과 환경에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대합니다.”
FlexTrail 인쇄를 사용하면 매우 정확한 최소 구조 폭으로 다양한 점도의 재료를 정밀하게 적용할 수 있습니다.
과학자들은 “이것은 효율적인 은 활용, 접촉 균일성 및 낮은 은 소비를 제공하는 것으로 나타났습니다.”라고 말했습니다."또한 공정의 단순성과 안정성으로 인해 셀당 사이클 시간을 줄일 수 있는 잠재력이 있으므로 향후 실험실에서 이전할 수 있도록 고안되었습니다."공장으로”.
이 방법은 최대 11bar의 대기압에서 액체로 채워진 매우 얇고 유연한 유리 모세관을 사용합니다.인쇄 과정에서 모세관은 기판과 접촉하여 기판을 따라 지속적으로 움직입니다.
과학자들은 “유리 모세관의 유연성과 유연성으로 인해 비파괴적인 처리가 가능합니다.”라고 말하면서 이 방법을 사용하면 곡선 구조도 인쇄할 수 있다고 지적했습니다."게다가 베이스의 물결 모양의 균형도 잡아줍니다."
연구팀은 저온 납땜 코팅 구리선을 기반으로 한 다중 와이어 상호 연결 기술인 SWCT(SmartWire Connection Technology)를 사용하여 단일 셀 배터리 모듈을 제작했습니다.
“일반적으로 와이어는 폴리머 포일에 통합되고 자동 와이어 드로잉을 사용하여 태양전지에 연결됩니다.솔더 조인트는 실리콘 이종 접합과 호환되는 공정 온도에서 후속 적층 공정에서 형성됩니다.”라고 연구원들은 말합니다.
단일 모세관을 사용하여 지속적으로 손가락을 인쇄하여 특징 크기가 9μm인 은 기반 기능 라인을 생성했습니다.그런 다음 M2 웨이퍼에서 22.8% 효율의 SHJ 태양전지를 제작하고 이 전지를 사용하여 200mm x 200mm 단일 셀 모듈을 만들었습니다.
패널은 전력 변환 효율 19.67%, 개방 전압 731.5mV, 단락 전류 8.83A, 듀티 사이클 74.4%를 달성했다.이에 비해 스크린 인쇄된 레퍼런스 모듈은 효율 20.78%, 개방 회로 전압 733.5mV, 단락 전류 8.91A, 듀티 사이클 77.7%를 갖습니다.
“FlexTrail은 변환 효율성 측면에서 잉크젯 프린터에 비해 장점이 있습니다.또한 각 손가락을 한 번만 인쇄하면 되고 은 소모도 적기 때문에 취급이 더 쉽고 경제적이라는 장점이 있습니다.연구원들은 은의 하락폭이 약 68%에 달할 것으로 추산된다고 덧붙였습니다.
그들은 최근 Energy Technology 저널에 게재된 "이종 접합 실리콘 태양 전지를 위한 직접적으로 낮은 은 소비 FlexTrail 금속화: 태양 전지 및 모듈의 성능 평가"라는 논문에서 연구 결과를 제시합니다.
“FlexTrail 인쇄를 산업적으로 적용할 수 있는 길을 닦기 위해 현재 병렬 인쇄 헤드가 개발되고 있습니다.”라고 과학자는 결론지었습니다.“가까운 미래에는 SHD 금속화뿐만 아니라 페로브스카이트-실리콘 탠덤과 같은 탠덤 태양전지에도 사용할 계획입니다.”
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