Nowa techniki uzyskiwania lepszych paneli słonecznych
Obecnie głównym wyzwaniem w produkcji paneli słonecznych jest uzyskanie warstwy krzemowej o grubości 50 mikrometrów, stanowiącej teoretyczną wartość szczytową dla wydajności konwersji energii. Finansowany ze środków UE projekt "Silicon substrates from an integrated automated process" (SUGAR) miał na celu rozwiązanie tego problemu poprzez opracowanie technik produkcji takich cienkich warstw krzemowych. Techniki te miały być przenoszone do procesu produkcji, aby tworzyć ogniwa słoneczne wyposażone w nowe płytki. Badacze przetestowali szereg powłok wywołujących naprężenia, które powodowały, że ok. 50-milimetrowe płytki krzemowe odłamywały się od podłoża krzemowego po ich ogrzaniu. Przetestowano metal, szkło i pasty polimerowe, by w końcu wybrać epoksyd, który działał w pożądany sposób w stosunkowo niskich temperaturach (150 stopni Celsjusza). W drugiej części projektu skupiono się na wykorzystaniu takich cienkich warstw do tworzenia paneli słonecznych. Naukowcy opracowali nową technikę łączenia warstwy krzemowej bezpośrednio z płytą szklaną, co znacznie ułatwiało dalszą obsługę. Wiele uwagi poświęcono opracowaniu i przetestowaniu nowych procesów produkcyjnych dla wdrożenia tych technik. Na koniec projektu SUGAR badacze stworzyli prototypowy moduł ogniwa słonecznego z wykorzystaniem nowych procesów dla potwierdzenia słuszności koncepcji. Badania przeprowadzone w ramach projektu SUGAR zaowocowały powstaniem nowego, tańszego sposobu produkcji płytek krzemowych, co prowadzi do wydajniejszych paneli słonecznych przy obniżonym wykorzystaniu krzemu.
Słowa kluczowe
Panel słoneczny, proces produkcji, warstwa krzemowa, przetwarzanie energii, podłoże krzemowe, ogniwo słoneczne, powłoka wywołująca naprężenia, płytka krzemowa, grupa epoksyd
