Optymalizacja rozpuszczania z wykorzystaniem ujemnego potencjału (NPD)
Unia Europejska nakreśliła ambitne cele związane z wytwarzaniem energii elektrycznej z energii słonecznej. Aby odnieść sukces na tym polu, konieczne jest przezwyciężenie aktualnych przeszkód technicznych i finansowych. W ramach programu Energia, Środowisko i Zrównoważony Rozwój dofinansowywane są badania naukowe mające na celu zwiększenie efektywności technologii słonecznej, takie jak projekt FANTASI dotyczący ogniw słonecznych z krzemu multikrystalicznego (mc-Si). Izraelski Instytut Technologii Technion (TIIT), partner konsorcjum FANTASI, podjął się zadania optymalizacji techniki wytrawiania zwanej rozpuszczaniem z wykorzystaniem ujemnego potencjału (NPD, Negative Potential Dissolution). Teksturyzacja powierzchni mc-Si poprawia jego wydajność, jednak jak dotąd koszty tego procesu były wysokie. Naukowcy z Izraela zajmujący się materiałoznawstwem rozpoczęli prace nad krzemem monokrystalicznym, a następnie na podstawie uzyskanych wyników rozszerzyli badania na krzem multikrystaliczny, a także krzem skrystalizowany metodą EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth — wzrost warstw ze zdefiniowanymi krawędziami). Prowadzony przez nich cykl badań doświadczalnych wykazał, że należy utrzymywać potencjał ujemny o wartości -20 V lub niższej. Ponadto naukowcy ustalili, że maksymalną szybkość usuwania krzemu uzyskuje się, gdy stężenie alkaliów w roztworze jest utrzymywane na poziomie 20–24%. Procesem NPD sterowano tak, aby uzyskać tekstury o właściwościach zarówno izotropowych, jak i anizotropowych. Na koniec należy stwierdzić, że parametrem krytycznym jest czas, a naukowcom z TIIT udało się uzyskiwać wyniki wysokiej jakości w czasie poniżej 60 sekund. Przyszłe wysiłki naukowców z TIIT i ich partnerów pracujących nad projektem FANTASI skoncentrują się na rozszerzeniu zastosowań technologii NPD i powiększeniu obszaru powierzchni teksturowanej.
