독일의 Fraunhofer ISE는 FlexTrail 인쇄 기술을 실리콘 헤테로접합 태양 전지의 직접 금속화에 적용하고 있습니다.이 기술은 높은 수준의 효율성을 유지하면서 은의 사용을 줄인다고 명시되어 있습니다.
독일 프라운호퍼 태양 에너지 시스템 연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, ISE)의 연구원들은 부스바 없이 SHJ(silicon heterojunction) 은 나노입자 태양 전지를 인쇄하는 방법인 FlexTrail 인쇄라는 기술을 개발했습니다.전면 전극 도금 방법.
Jörg Schube 연구원은 pv.에 "우리는 현재 고효율 태양 전지를 빠르고 안정적이며 정확하게 처리할 수 있는 병렬 FlexTrail 프린트헤드를 개발하고 있습니다."라고 말했습니다."액체 소비량이 매우 적기 때문에 태양광 솔루션이 비용과 환경에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대합니다."
FlexTrail 인쇄를 사용하면 매우 정밀한 최소 구조 폭으로 다양한 점도의 재료를 정밀하게 적용할 수 있습니다.
"효율적인 은 활용, 접촉 균일성 및 낮은 은 소비를 제공하는 것으로 나타났습니다."라고 과학자들은 말했습니다.“또한 단순성과 공정 안정성으로 인해 셀당 주기 시간을 줄일 수 있는 잠재력이 있으므로 향후 실험실에서 공장으로 이전할 예정입니다.
이 방법은 최대 11bar의 대기압에서 액체로 채워진 매우 얇고 유연한 유리 모세관을 사용합니다.인쇄 과정에서 모세관은 기판과 접촉하여 기판을 따라 계속 움직입니다.
"유리 모세관의 유연성과 유연성은 비파괴 공정을 가능하게 합니다."라고 과학자들은 말했습니다."또한 베이스의 가능한 물결 모양의 균형을 맞춥니다."
연구팀은 저온 솔더 코팅 구리 와이어를 기반으로 한 다중 와이어 연결 기술인 스마트 와이어 연결 기술(SWCT)을 사용하여 단일 셀 배터리 모듈을 제작했습니다.
“일반적으로 와이어는 폴리머 호일에 통합되고 자동 와이어 드로잉을 사용하여 태양 전지에 연결됩니다.솔더 조인트는 실리콘 이종접합과 호환되는 프로세스 온도에서 후속 라미네이션 프로세스에서 형성됩니다.”라고 연구원들은 말합니다.
단일 모세관을 사용하여 지속적으로 손가락을 인쇄하여 9µm 크기의 은 기반 기능 라인을 만들었습니다.그런 다음 그들은 M2 웨이퍼에서 22.8%의 효율로 SHJ 태양 전지를 만들고 이 전지를 사용하여 200mm x 200mm 단일 셀 모듈을 만들었습니다.
이 패널은 전력 변환 효율 19.67%, 개방 전압 731.5mV, 단락 전류 8.83A, 듀티 사이클 74.4%를 달성했다.대조적으로, 스크린 인쇄 기준 모듈은 20.78%의 효율, 733.5mV의 개방 회로 전압, 8.91A의 단락 전류 및 77.7%의 듀티 사이클을 갖는다.
“FlexTrail은 변환 효율성 측면에서 잉크젯 프린터보다 이점이 있습니다.또한 각 손가락을 한 번만 인쇄하면 되기 때문에 다루기가 더 쉽고 경제적이라는 장점이 있으며, 게다가 은 소모량이 적습니다.연구원들은 은의 감소가 약 68%로 추정된다고 덧붙였습니다.
그들은 에너지 기술 저널에 최근 게재된 "이종접합 실리콘 태양 전지를 위한 낮은 은 소비량의 Direct FlexTrail Plating: Evaluating the Performance of Solar Cells and Modules" 논문에서 그들의 결과를 발표했습니다.
"FlexTrail 인쇄의 산업적 적용을 위한 길을 닦기 위해 현재 병렬 인쇄 헤드가 개발되고 있습니다."라고 과학자는 결론지었습니다."가까운 장래에 SHD 금속화뿐만 아니라 페로브스카이트-실리콘 탠덤과 같은 탠덤 태양 전지에도 사용할 계획입니다."
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