SHJ太陽(yáng)能電池,在運(yùn)輸穿梭車上帶有旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷的正面網(wǎng)格。
圖片來(lái)源:Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE), Energy Technology, Creative Commons License CC BY 4.0
科學(xué)家們利用圓網(wǎng)印刷(RSP)通過(guò)Fraunhofer ISE自己與德國(guó)自動(dòng)化公司ASYS Automatisierungssysteme GmbH合作開(kāi)發(fā)的“Rock-Star”演示機(jī)對(duì)雙面SHJ太陽(yáng)能電池進(jìn)行正面和背面金屬化。
該機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)太陽(yáng)能電池僅0.6秒的循環(huán)時(shí)間,這意味著吞吐量增加了1.5倍。它還可以在內(nèi)聯(lián)配置中實(shí)現(xiàn)高達(dá)每小時(shí)8,000片晶圓的吞吐量。“然而,必須克服某些技術(shù)挑戰(zhàn),直到這些技術(shù)能夠嚴(yán)重挑戰(zhàn)FSP[平板絲網(wǎng)印刷]在太陽(yáng)能電池金屬化領(lǐng)域的主導(dǎo)地位,”科學(xué)家們說(shuō)。
RSP單元基于基于網(wǎng)格的圓柱篩網(wǎng),具有部分打開(kāi)的乳化層,可用作印刷形式。在印刷過(guò)程中,圓柱體旋轉(zhuǎn),糊狀物通過(guò)絲網(wǎng)內(nèi)的聚氨酯(PU)刮刀通過(guò)旋轉(zhuǎn)網(wǎng)布的開(kāi)放區(qū)域印刷。晶圓通過(guò)真空固定載體上的印刷單元運(yùn)輸。
“印刷形式基于細(xì)不銹鋼網(wǎng),該網(wǎng)用薄的電鍍鎳層增強(qiáng),以提高網(wǎng)的穩(wěn)定性,”研究小組說(shuō)。“與用于FSP絲網(wǎng)的細(xì)網(wǎng)相比,旋轉(zhuǎn)網(wǎng)需要相當(dāng)厚的線材厚度,以便在印刷過(guò)程中具有足夠的穩(wěn)定性。
根據(jù)研究人員的說(shuō)法,RSP技術(shù)在演示機(jī)器上以最大機(jī)器速度的50%(每個(gè)單元0.86秒)和70%的機(jī)器速度(每個(gè)細(xì)胞0.65秒)成功進(jìn)行。“在虛擬生產(chǎn)線中,這些循環(huán)時(shí)間對(duì)應(yīng)于大約4100(50%速度)和5500(70%速度)單元的總吞吐量h−1在一條軌道上,“他們強(qiáng)調(diào)說(shuō)。
硅片的金屬化是通過(guò)Rock Star機(jī)器中的旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷。
圖片來(lái)源:Fraunhofer ISE
“使用RSP進(jìn)行正面和/或背面金屬化,與FSP參考工藝相比,平均濕銀漿鋪設(shè)量減少了60-70%(完全RSP印刷單元)和49%(RSP背面,F(xiàn)SP正面),”他們進(jìn)一步解釋道。“這相當(dāng)于雙面太陽(yáng)能電池完全或部分用RSP金屬化的銀總消耗量非常低,為6-9mg W,而RSP為17 mg W。
該小組在發(fā)表在《能源技術(shù)》雜志上的研究“異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷金屬化:邁向高通量生產(chǎn)與非常低的銀鋪層”中介紹了其發(fā)現(xiàn)。
原標(biāo)題:通過(guò)輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷降低銀消耗的異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池