Odchudzanie materiałów do budowy modułów słonecznych

Opracowanie i produkcja materiałów energooszczędnych na skalę handlową ma zasadnicze znaczenie jeżeli chodzi o dokonanie postępów w zastosowaniach fotowoltaicznych. Dzięki finansowanemu ze środków UE projektowi, dogłębniejsze zrozumienie w połączeniu ze specjalistyczną wiedzą inżynieryjną mogą sprawić, że to — łącznie z realizacją na dużą skalę — stanie się rzeczywistością.

Energia

Celem projektu pod nazwą "Wielkoobszarowe cienkowarstwowe moduły słoneczne CIS na rzecz wysokowydajnej produkcji" (Larcis) było opracowanie efektywnych technologii produkcyjnych cienkowarstwowych modułów słonecznych wykonanych ze stopu miedzi, indu i selenu (CIS). Autorzy projektu chcieli doprowadzić do obniżenia kosztów i przystąpienia do wielkoskalowej produkcji stabilnych, wydajnych i nieszkodliwych dla środowiska cienkowarstwowych modułów słonecznych CIS. Członkowie zespołu przewidzieli, że poparcie tak energooszczędnej technologii pozwoliłoby uzyskać postępy w zakresie zastosowań na rynku fotowoltaiki (PV). Działania obejmowały prace w zakresie molibdenowego (Mo) kontaktu tylnego, warstwy buforowej, absorbera CIS oraz systemów kontroli jakości i procesu. Partnerom projektu udało się zaprezentować wysoki potencjał warstw buforowych z poddanego ewaporacji siarczku indu(III) (In2S3) w procesie przemysłowym i zademonstrowali ich zdolność do formowania wysokowydajnych urządzeń oraz wysokiej jakości złączy. Jednak do przezwyciężenia pewnych trudności związanych z zastosowaniem przemysłowym niezbędne są dalsze badania. Opracowanie technologii opartej na dwusiarczku indu i miedzi (CuInS2) stanowi obietnicę poprawy wydajności ogniw CIS na dużą skalę, z kolei działania w ramach insercji galu (Ga) mogą zostać usprawnione poprzez modyfikację powiązanych procedur. Wiedza wygenerowana w zakresie stabilności kąpieli, wpływu oporu elektrycznego Mo oraz zjawiska transferu masy dały szansę na stworzenie przedpilotażowej linii produkcyjnej wykorzystującej współosadzanie i podejście stosowe, a także procedurę dla ogniw CuInS2. W wyniku działań w ramach projektu Larcis opracowano technologię bezkadmową (Cd), która, w oparciu o wyniki eksperymentalne, ma możliwość zwiększania efektywności modułu słonecznego wykonanego ze stopu miedzi, indu, galu i diselenu (CIGS). Wykazano, że zastosowanie warstwy bezkadmowej w przypadku CIGS z osadem elektrolitycznym poprawia efektywność modułu. Badania przeprowadzone na osadzaniu elektrolitycznym również wykazały skuteczność w obniżaniu kosztów materiału i wyposażenia w ramach osadzania warstwy absorbującej dzięki cieńszej powłoce CIGS, choć bez zwiększenia efektywności CIGS.