当前位置: 光伏网 » 光伏电池组件 » 太阳能电池 » 正文

省银!省银!省银! - Fraunhofer开发“直接打印”法用于异质结电池金属化

日期:2022-10-12    来源:全球光伏

国际太阳能光伏网

2022
10/12
10:46
文章二维码

手机扫码看资讯

关键词: 异质结电池 低温银浆 银纳米颗粒

银浆成本大概是异质结电池技术遇到的最大障碍了,在异质结电池的工业加工中,低温银浆丝网印刷是标准的金属化方法,每个太阳能电池的银消耗量约为200mg(包括触点和母线)。如何降低银用量或将成为未来异质结PK TOPCon的终极技术。

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)的研究人员开发了一种称为“FlexTrail打印”的技术,这是一种在无汇流条硅异质结(SHJ)太阳能电池上打印出基于银纳米颗粒的前电极的金属化方法。

研究人员称,该项目正在研制FlexTrail的并行打印头,FlexTrail打印技术能够以极其精确、最小的结构宽度,准确地应用不同粘度的介质,在高达11巴的大气压下应用一种非常薄的、柔性的玻璃毛细管填充液体。在印刷过程中,毛细管与基材接触,并在其上连续跟踪,从而实现高效太阳能电池的快速、可靠和精确加工。

该技术对于液态银浆的消耗量非常低,还可以打印弯曲结构,将对光伏解决方案的成本和生态足迹产生非常积极的影响。

根据介绍,FlexTrail打印技术可用于各种流体的(细线)打印,例如,含金属颗粒的流体、蚀刻剂和液相自燃介质等。与其他印刷技术相比,FlexTrail高度独立于流体的粘度,打印的特征尺寸能达到10μm及以下。

Fraunhofer ISE的研究工作就是利用FlexTrail作为一种直接金属化方法,在无汇流条硅异质结(SHJ)太阳能电池上印刷基于纳米银的前电极。因此,印刷M2+硅片无汇流排前栅极只需(9.4±0.9)mg银,可制造出80个156mm长的接触指。

这意味着与传统的丝网印刷相比,银含量减少了60%以上,而转换效率高达(22.87±0.01)%,与丝网印刷参考电池类似。

为了进一步证明FlexTrail金属化在电池级别之外的实用性,将FlexTrail印刷SHJ电池进一步加工成200mm x 200 mm的单电池模块,并应用SmartWire技术进行互连。该模块的最大功率为(5.0±0.1)W,凸显了FlexTrail打印在大功率SHJ器件金属化方面的巨大潜力,并显著降低了银含量。

科学家表示:“事实证明,它既能有效使用银,又能保证接触均匀性和低银消耗。”由于其简单性和工艺稳定性,它还具有每个电池低制造周期的潜力,因此,它注定会成为未来实验室到工厂的转移。

研究团队使用SmartWire Connection Technology(SWCT)制造了一个电池模块,这是一种基于覆有低温焊料合金的铜线的多线互连技术。

研究人员称:“通常,焊丝集成到聚合物箔中,并通过自动串接连接到太阳能电池上。焊料互连是在随后在硅异质结兼容工艺温度下进行的层压过程中形成的。”他们使用一根毛细管连续打印手指,从而产生特征尺寸为9μm的银基功能线。然后,他们在M2晶片上制造效率为22.8%的SHJ太阳能电池,并用这些电池制造了一个200mm x 200mm的单电池模块。

该面板的功率转换效率为19.67%,开路电压为731.5 mV,短路电流为8.83 a,填充系数为74.4%。相比之下,通过丝网印刷制作的参考模块的效率为20.78%,开路电压为733.5 mV,短路电流为8.91 A,填充系数为77.7%。

结论:

研究人员说:“FlexTrail在转换效率方面比喷墨打印有优势。此外,它在更简单、更具成本效益的处理方面也有优势,因为每根栅线只需要一次打印,而且银消耗量更低。”。

他们在《硅异质结太阳能电池的FlexTrail印刷作为低银消耗的直接金属化:太阳能电池和组件性能评估》中展示了他们的发现,该书最近发表在《能源技术》上。

科学家计划在不久的将来,将其不仅用于SHJ的金属化,还用于串联太阳能电池,例如钙钛矿硅串联电池。


返回 国际太阳能光伏网 首页

光伏资讯一手掌握,关注国际能源网 " 光伏头条 " 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发文章

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网

购买阅读券

×

20张阅读券

20条信息永久阅读权限

19.9

  • ¥40.0
  • 60张阅读券

    60条信息永久阅读权限

    49.9

  • ¥120.0
  • 150张阅读券

    150条信息永久阅读权限

    99.9

  • ¥300.0
  • 350张阅读券

    350条信息永久阅读权限

    199.9

  • ¥700.0
  • 请输入手机号:
  • 注:请仔细核对手机号以便购买成功!

    应付金额:¥19.9

  • 使用微信扫码支付
  • 同意并接受 个人订阅服务协议

    退款类型:

      01.支付成功截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      02.付款后文章内容截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      03.商户单号 *

      04.问题描述