Френски учени от Националния институт за слънчева енергия (INES) са разработили нова технология за свързване на фотоволтаичните модули. Тя дава възможност да се намали консумацията на сребро в хетеропреходните соларни панели с 26%. Тази ефективност е постигната чрез използването на проводящо лепило с ниско съдържание на сребро и медни ленти, покрити със специален проводящ слой.

Технологията се състои в замяна на сребърната метализация на соларните клетки със сребърно-медна паста. По този начин общата консумация на сребро в модула е намалена до 14 милиграма сребро на ват мощност (14 mgAg/W).

Изследователите са тествали 3 вида лепила и са установили, че съставите с намалено съдържание на сребро превъзхождат предишните поколения както по надеждност, така и по ефективност на модулите. За да изпробват новата технология, учените са направили тестови модули от 8 полуклетки, базирани на хетеропреходни слънчеви клетки (HJT). Тези клетки са създадени от n-тип силициеви пластини по технологията на Чохралски. За сглобяването на модулите е използван еластомерен полиолефинов уплътнител (POE).

При нанасянето на слоевете на слънчевата клетка изследователите са изоставили ситопечата и са използвали метода на нанасяне чрез специални шаблони. Това е увеличило стабилността на качеството на покритието при многократни нанасяния.

Модулите са тествани в съответствие с международния стандарт IEC 61215, в условия на влажна топлина и цикли на термично стареене. Учените са измерили електрическите параметри на модулите след 100, 200, 400 и 600 термични цикъла. Те се фокусираха върху коефициента на запълване и анализа на електролуминесценцията, за да открият възможна деградация на контактите и увеличаване на съпротивлението.

Резултатите от тестовете показват, че модулите със сребърна метализация показват деградация под 2% след 3000 часа на влажна топлина. Когато среброто е заменено с мед, първите признаци на повреда се появяват след 2000 часа. Според авторите тези стойности са сравними с резултатите за изцяло сребърните модули.

В бъдеще специалистите от INES планират да извършат подробен икономически анализ на новата технология съвместно със своите индустриални партньори. Реализирането на разработката ще изисква сътрудничество с европейските производители на оборудване и материали за соларните модули. Учените вече са започнали сътрудничество с италианската компания 3Sun, за да тестват иновацията на реални производствени линии. Според изследователите новата технология може да бъде приложена и при други видове соларни клетки.

През месец януари тази година INES и 3Sun постигнаха ефективност от 30,8% за тандемни соларни клетки на базата на перовскит и силиций с два конектора. През март 2022 г. те също така постигнаха ефективност от 24,47% за силициевите хетеропреходни слънчеви клетки с галий