Grazie a nuovi processi di stampa serigrafica è possibile impiegare fino al 30 percento in meno di argento rispetto all'attuale standard industriale
Più stretti e più alti: così migliorano i conti metallici del fotovoltaico
(Rinnovabili.it) – Ridurre l’argento nelle celle solari per abbassare i costi di produzione. Questa l’impresa in cui si è cimentato Fraunhofer ISE in collaborazione con alcuni partner industriali all’interno del progetto “FINALE”. L’utilizzo dell’argento nel fotovoltaico è una scelta quasi obbligata: il metallo possiede qualità elettroconduttive ineguagliabili che lo rendono perfetto per realizzare la pasta serigrafata per i contatti delle celle. Negli anni, il miglioramento delle tecnologie di fabbricazione ha ridotto di molto la quantità usata: si è passati da una media di 400 mg nel 2007 a 130 mg del 2016 per singola cella. Oggi ogni pannello contiene in media 20 grammi di argento ma, malgrado le drastiche riduzioni, questo materiale è responsabile ancora di circa il 6,1% del costo totale di costruzione di ciascuna unità. Ridurne l’impiego costituisce pertanto un imperativo per il settore fotovoltaico.
Per dare un’ulteriore taglio, i ricercatori dell’istituto tedesco hanno sviluppato un nuovo processo di metallizzazione, la tecnica che permette di applicare sui lati anteriore e posteriore delle celle fotovoltaiche i contatti metallici (i sottilissimi fingers e i più spessi busbar) per trasportare gli elettroni generati nel semiconduttore.
Generalmente viene utilizzato un processo di stampa serigrafica piatta per realizzare una fine griglia di contatto sul lato anteriore della cella. Questa rete di fingers dovrebbe oscurare il meno possibile la superficie cellulare attiva ma essere al contempo sufficientemente conduttiva da mantenere bassa la resistenza in serie delle unità solari. In altre parole, i produttori devono essere in grado di realizzare “dita” di contatto il più strette possibili ma con un’altezza sufficiente per una buona conduttività laterale.
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Obiettivo centrato dal team guidato dall’ingegnere Andreas Lorenz. “Collaborando con i partner di settore, nella serigrafia di precisione, […] siamo riusciti a ridurre la larghezza delle dita di contatto a un valore inferiore di 20 micrometri – una riduzione dal 30 al 40 percento rispetto all’attuale standard del settore“, spiega Lorenz, project manager nel gruppo Technology Printing presso Fraunhofer ISE. Non solo i contatti metallici sono estremamente stretti: le loro proprietà elettriche risultano essere eccezionali. Se integrati nei moduli consentono una notevole riduzione della perdita di potenza e un taglio del 30% dell’argento normalmente impiegato dall’industria solare. I risultati della prima serie di test saranno presentati in occasione di due imminenti conferenze sul fotovoltaico: il 36 ° PVSEC dell’UE a Marsiglia, in Francia, e il 29 ° PVSEC a Xi’an, in Cina.
