Производството на соларни клетки – с една стъпка по-близо до кръговата икономика
Изследователи от института Фраунхофер са разработили процес на галванизиране, при който скъпият благороден метал сребро се заменя с мед. Полимерите, които обикновено се получават при галванизирането и чието изхвърляне е трудно, се заменят с алуминий.
При производството на соларни клетки среброто се използва за проводници и контакти. Те разсейват електричеството, което се генерира в силициевия слой под въздействието на слънчевото греене. Цените на благородния метал се повишават, а среброто вече съставлява около 10% от производствената цена на фотоволтаичните клетки. Освен това среброто е налично само в ограничени количества. Като цяло в соларната индустрия се преработват около 15% от добитото в света сребро.
Нов процес на галванизиране заменя среброто с мед
В Института за слънчеви енергийни системи на Фраунхофер ISE екип от изследователи под ръководството на Маркус Глатхар е разработил процес на галванизиране, който заменя среброто с мед в технологията Heterojunction technology. Медта е многократно по-евтина и лесно достъпна.
За да не бъде галванично покрита с мед цялата електропроводима повърхност на соларната клетка, областите, които няма да бъдат покрити, трябва първо да бъдат маскирани. Тези зони са покрити с електроизолационно покритие, което предотвратява галваничното отлагане. По този начин медният слой нараства само в областите без изолационно покритие.
Втора част на иновацията: алуминий вместо полимери
Изследователите са постигнали втори значителен напредък в тази област. За маскиране на силициевата пластина в електролитната вана досега в индустрията се използваха скъпи лакове или фолиа на полимерна основа. Правилното изхвърляне на полимерите е скъпо и причинява много отпадъци. Глатхар и екипът му са успели да заменят полимерите с алуминий. Подобно на медта, алуминият може да се рециклира напълно. Двойният преход – от сребро към мед и от полимер към алуминий – носи и двойно предимство: производството на слънчевите клетки става по-устойчиво и същевременно значително по-евтино.
PV2+ извежда технологията на пазара
За да пусне обещаващата технология на пазара по-бързо, Фраунхофер ISE основа спин-оф компанията PV2+. Буквите P и V означават фотоволтаици, а 2+ стои за двата положително заредени медни йона във ваната за галванично покритие. Изследователят Маркус Глатхар действа като главен изпълнителен директор. Той иска да създаде пилотно производство заедно с индустриални партньори в началото на 2023 г.
Снимки: PV2+