Są sposoby na dwukrotne przyspieszenie produkcji ogniw PV
Prowadzony w Instytucie Fraunhofera projekt badawczy doprowadził do ulepszeń procesów technologicznych produkcji ogniw krzemowych. Efektem może być nawet dwukrotne zwiększenie przepustowości linii wytwórczych.
Większość ogniw krzemowych wykorzystywanych do produkcji paneli fotowoltaicznych jest wytwarzana w Chinach. W sytuacji, gdy coraz większą ambicją Europy jest jak najszybsze uzbrojenie poszczególnych krajów w technologie pozwalające na niezależną produkcję energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, przy obecnej sytuacji geopolitycznej i zaostrzających się sporach między największymi mocarstwami uniezależnienie się od chińskich łańcuchów dostaw staje się coraz bardziej kluczowe.
– Aby jak najszybciej rozwinąć energetykę słoneczną i wzmocnić nasze łańcuchy dostaw, powinniśmy ponownie stworzyć w Europie własne zakłady produkcyjne dla wysokowydajnych ogniw słonecznych. Zwiększenie wydajności i efektywności zastosowanej technologii produkcji skutkuje znaczną redukcją kosztów i zwiększonym potencjałem zrównoważonego rozwoju, co możemy wykorzystać dzięki doskonałemu zrozumieniu procesów i inżynierii mechanicznej – mówi dr inż. Ralf Preu, dyrektor ds. technologii fotowoltaicznej w Fraunhofer ISE.
.gif)
W Niemczech badacze pod kierownictwem Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, ISE) wraz z konsorcjum producentów z branży PV opracowali koncepcję unowocześnionej linii produkującej ogniwa krzemowe do paneli fotowoltaicznych, której wydajność ma wynieść od 15 do 20 tys. ogniw na godzinę. To ponad dwukrotnie większa przepustowość w porównaniu z dotychczasowymi standardami.
Nowe koncepcje procesowe
Badacze postanowili dokładnie przyjrzeć się obecnie stosowanym operacjom na liniach produkcyjnych i je usprawnić. Opracowali na przykład nową koncepcję metalizacji ogniw słonecznych. Dotychczas stosowano standardowy sitodruk płaski, badacze natomiast wykorzystali rotacyjny proces sitodruku, który ich zdaniem pozwolił na zdecydowane przyspieszenie procesu przy zachowaniu wymaganej jakości.
Co więcej, naukowcy połączyli dotychczas odrębne operacje dyfuzji (prowadzone w celu uzyskania wymaganych obszarów domieszkowania na ogniwie) oraz termicznego utleniania wafli w jednym procesie, w ramach którego wafle już nie są przetwarzane pojedynczo, lecz są ustawiane w stosy. Po przeprowadzeniu procesu każdy z wafli w stosie ma wymagany profil domieszkowania, a także określoną warstwę pasywacyjną.
Innym rozwiązaniem jest zwiększenie prędkości taśm transportujących ogniwa przez komorę pieca. Okazało się, że trzykrotne zwiększenie dotychczasowej prędkości nie wpływa na obniżenie ostatecznych parametrów produktu, co pokazała przeprowadzona analiza porównawcza.
Szczegółowe wyniki badań zespołu pod kierownictwem naukowców z Fraunhofer ISE zostały zaprezentowane na 8. Światowej Konferencji nt. Konwersji Energii Fotowoltaicznej w Mediolanie we Włoszech, która odbyła się w dniach 26–30 września br.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
