سولارابيك – ألمانيا – مارس 2022: ابتكر الباحثون في معهد «فراونهوفر – Fraunhofer ISE» لأنظمة الطاقة الشمسية تصميماً جديداً للخلايا الشمسية المصنعة بتقنية TopCon بهدف تقليل استهلاك الفضة وتحقيق كفاءة أعلى بنسبة 24%.
سبب التوجه نحو تصميم جديد
تستهلك صناعة الخلايا الشمسية حوالي 10% من استهلاك الفضة العالمي ولتقليل الطلب على الفضة وتخفيض تكاليف تصنيع الخلايا يعمل الباحثون في معهد «Fraunhofer ISE» لأنظمة الطاقة الشمسية على بذل جهود كبيرة لتطوير الأبحاث في عملية تصنيع الخلايا الشمسية TopCon وتطوير مواد وعمليات بديلة لتعدين الخلايا الشمسية (تصنيع تلامسات (نقاط اتصال) معدنية)، فتصنيع خلايا TopCon يتطلب استخدام الفضة على وجهي الخلية مما يجعل المحاولات في تقليل استهلاك هذا المعدن أمر بالغ الأهمية كونه سيخفض تكاليف التصنيع وسيمنح التقنية مجالاً تنافسياً في الأسواق
آلية تصنيع التصميم الجديد
كجزء من مشروعين تمولهما الوزارة الاتحادية الألمانية للشؤون الاقتصادية والعمل المناخي «BMWK» طوّر العلماء في معهد «Fraunhofer ISE» طريقة جديدة لتصنيع الخلايا الشمسية ثنائية الوجه TopCon وذلك بتقليل عرض فتحات التلامس بالليزر لأقصى حد ممكن حالياً ويبلغ 5 ميكرومتر واستخدام موصلات مكونة من عدة معادن بدلاً من موصلات الفضة الشائعة الاستخدام.
قام العلماء باستخدام موصلات مطلية كهربائياً بالنيكل والنحاس والفضة بدلاً من موصلات الفضة فالنحاس متوفر بشكل أكبر وأرخص نحو 100 مرة كما أنه موصل جيد للكهرباء وبهذه الطريقة يكون قد تم توفير الفضة بنسبة 90% جون الحاجة إلى التقليل من الكفاءة
نتائج التصميم الجديد
حققت الخلايا الشمسية المصنعة بتقنية TopCon ذات التلامسات المطلية كهربائياً بالنيكل والنحاس والفضة كفاءة أعلى بنسبة 0.5% من نظيراتها من الخلايا التي تم تصنيع تلامساتها باستخدام تقنية طباعة الشاشة الفضية
أعمال معهد «Fraunhofer ISE»
قام الباحثون باختبار عملية غلفنة المعادن المطورة في المعهد (طلاء المعادن كهربائياً) على عدة تجهيزات من شركة «Rena Technologies GmbH» للتأكد من ملاءمتها لها ومازال العمل مستمراً بين الشريكين لمتابعة تنفيذ عمليات التحسين من أجل زيادة الكفاءة ومواصلة تطوير التكنولوجيا. وبالإضافة لعملية تطوير خلايا TopCon يقوم المعهدبتطوير عملية غلفنة النحاس من أجل تعدين خلايا السيلكون غير المتجانسة «SHJ» وستقوم شركة «PV+2» بنقل هذه العملية إلى الإنتاج الصناعي
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: Fraunhofer ISE
