Fraunhofer ISE разработи адхезивен процес за производство на фотоволтаични керемиди

Институтът за соларни енергийни системи Fraunhofer ISE във Фрайбург разработи специален адхезивен процес за свързване на силициеви соларни клетки при индустриалното производство на фотоволтаични модули тип керемида.

Пазарното търсене на соларни керемиди бързо нараства поради високата им ефективност и естетична външност. Машината за съединяване на соларните клетки на Fraunhofer ISE е уникална в Германия. Тя предлага широка гама от възможности за прототипното производство на тези високоефективни модули.

Поради механични напрежения клетките на фотоволтаичните керемиди не могат да се запояват като конвенционални соларни клетки. С помощта на новата технология на залепване за първи път става възможно да се изработят надеждни и здрави стрингове от клетки за керемиди. Адхезивният материал не само балансира топлинното разширяване на стъклото, причинено от вариращата температура на околната среда, но също така не съдържа олово. Машината за съединяване на клетки на фирма teamtechnik Maschinen und Anlagen използва електропроводимо лепило (ECA) чрез техника за ситопечат и предлага висока точност.

“Естетиката и високата плътност на мощността при фотоволтаичните керемиди ще допринесат за бързото развитие на технологията, особено в автомобилостроенето и приложенията, свързани с интегрирането й в сгради”, коментира Ахим Крафт, ръководител на научния екип във Fraunhofer ISE.

Технологията за производство на фотоволтаични керемиди е разработена през 60-те години. Първоначално обаче, с драстичния спад в разходите за силициеви соларни клетки и успешното реализиране на проводящи лепила, пазарната готовност на технологията се изчерпа. Чрез проектирането на стрингове от керемиди празнините между клетките изчезват и функционалната площ на модула, използвана за производство на електроенергия, се увеличава максимално, като в същото време придава на модула хомогенен, естетичен вид. По-високата ефективност в сравнение с конвенционалните модули се дължи първо на по-голямата активна област на модула, а на второ място - на това, че се избягват загубите от засенчване, причинени от конвенционалните свързващи елементи.

Загубите от съпротивление също са по-малки поради по-ниските плътности на тока в клетъчните редове. Минусите и плюсовете на технологията Cell-to-Module (CTM) могат да бъдат анализирани подробно със софтуера SmartCalc.CTM, разработен от Fraunhofer ISE. Крайните резултати показват, че фотоволтаичните керемиди имат с около 2% по-висока ефективност от конвенционалните модули със същата ефективност на клетките. Тези резултати са потвърдени от измервания на мощността в лабораторията за калибриране CalLab на Fraunhofer ISE.

С малките клетъчни редове могат да бъдат реализирани различни модулни формати, което дава възможност за голямо разнообразие от опции за специфични приложения. В момента експертите на Fraunhofer ISE работят върху оптимизиране на количеството използвано лепило, конструкцията на клетките, както и върху откриването на нови приложни области. Научното изследване е осъществено в рамките на проекта PV-BAT400, финансиран от Федералното министерство на икономиката и енергетиката в Германия.