Technologia produkcji ogniw PV

Technologia TOPCon

PRODUKCJA OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH

Produkowane ogniwa fotowoltaiczne będą wykonane w technologii TOPCon (tunnel oxide pasivated contact). Rozwiązanie to zostało po raz pierwszy zaproponowane w 2013 roku przez naszego partnera, Fraunhofer Institute for Solar Energy i od tego czasu było konsekwentnie  rozwijane. Jego główną zaletą jest to, że bazuje na sprawdzonych rozwiązaniach, a ogniwa TOPCon będą miały najlepszy stosunek kosztów na jednostkę 1W w skali przemysłowej. Ta technologia ma również najwyższy potencjał poprawy współczynników w perspektywie najbliższych 5 lat. Ponadto ogniwa TOPCon spośród obecnie wprowadzanych na rynek krzemowych ogniw słonecznych mają najwyższą teoretyczną wartość sprawności konwersji energii oraz możliwość znaczącego ograniczenie zużycia surowców do ich produkcji i kosztów. 
Innowacja

Nowy sposób metalizacji ogniw fotowoltaicznych

GigaPV dąży do obniżenia kosztów technologii TOPCon poprzez zmniejszanie zużycie srebra – materiału na przednie i dolne elektrody. Tworzenie elektrod (metalizacja) stanowi prawie 60% kosztów wykonania ogniwa słonecznego. Giga PV proponuje zredukować ten koszt poprzez zmianę procesu metalizacji na galwanizację (zastąpieniu końcowych procesów związanych z sitodrukiem i wyżarzaniem techniką galwaniczną). Podczas tego projektu zmodernizujemy naszą linię, aby w pełni skomercjalizować to podejście i zwiększyć TRL platerowania-TOPCon z 6 do 9. Poprzez optymalizację parametrów procesu i zastosowanie dostosowanych maszyn produkcyjnych możemy uzyskać ogniwo słoneczne o rekordowej wydajności 26% produkowane na skalę przemysłową. To rozwiązanie obniży koszt produkcji ogniwa słonecznego TOPCon o 25%. Jak już zostało to wykazane na poziomie laboratoryjnym przez Fraunhofer ISE, galwanizacja może obniżyć koszty produkcji ogniw słonecznych TOPCon o 7,3 ct/płytkę i zużycie srebra o 19,7 ton/Gigawat, a także poprawić wydajność ogniw słonecznych. Jednak nikt do tej pory nie był w stanie doprowadzić tych wyników na skalę przemysłową, a według naszej najlepszej wiedzy nie ma komercyjnej linii produkcyjnej ogniw fotowoltaicznych opartej na procesie platerowania.

Zainteresowanych współpracą w obszarze B+R zapraszamy do kontaktu z dr inż. Konradem Wiśniewskim (kwisniewski@giga-pv.pl), który w Giga PV odpowiada za rozwój technologii.


Partner Technologiczny

 

Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE

Partnerem technologicznym przedsięwzięcia firmy GIGA PV S.A. jest Fraunhofer ISE. Instytut został założony w 1981 roku. Jest to największy w Europie instytut zajmujący się energią odnawialną, w tym w szczególności technologią fotowoltaiczną. Zatrudnia łącznie ponad 1300 pracowników, z czego ponad 400 pracuje w obszarze krzemowej technologii fotowoltaicznej. Centrum Oceny Technologii (TEC) i laboratorium badawcze dla całego łańcucha wartości PV (Eta-LAB, SIM-TEC, PV-TEC, Module-TEC) stanowi największe na świecie niekomercyjne laboratorium badawczo-rozwojowe w zakresie technologii fotowoltaicznej. Obejmuje ono całość łańcucha procesów dla standardowego i zaawansowanego przetwarzania i oferuje wyjątkowe możliwości dla badania i rozwoju na poziomie przemysłowych zakładów pilotażowych. Laboratorium fotowoltaiczne umożliwia może operować między standardowymi procesami pilotażowymi (zwykle w zakresie 100 płytek dziennie) a przepustowością przemysłową wynoszącą do 1000 płytek/godz. Dla przyszłego rozwoju w łańcuchu wartości c-Si, Fraunhofer ISE współpracuje z większością głównych dostawców technologii w finansowanych ze środków publicznych i projektów dwustronnych. Fraunhofer ISE koncentruje się w szczególności na opracowywaniu i wdrażanie wysoce wydajnych koncepcji i procesów produkcji ogniw słonecznych, w tym TOPCon oraz ogniw tandemowych na bazie krzemu.
Fraunhofer ISE posiada liczne rekordy w zakresie sprawności wykonanych ogniw słonecznych krystalicznych płytek krzemowych, w tym rekord świata dla dwustronnie kontaktowego mono-Si. Ogniwo TOPCon oparte na stykach pasywowanych (sprawność 26%, skala laboratoryjna) oraz monolityczne Tandem III-V/Si (wydajność 35,9%, skala laboratoryjna). W oparciu o tę współpracę Fraunhofer ISE zbiera odpowiednie dane dotyczące kosztów w całej Europie dla całego łańcucha wartości od ponad 15 lat. W tym czasie wyrafinowane narzędzie do analizy kosztów („SCost”) zostało opracowane i obejmuje ono cały łańcuch wartości oraz umożliwia porównanie różnych opcji technologicznych, jak i obliczenia do poziomu LCOE na poziomie systemu. We współpracy z VDE Testing and Certification Institute w Offenbach, Fraunhofer ISE obsługuje akredytowane laboratorium modułów fotowoltaicznych „TestLab” we Freiburgu od 2006 roku, wykorzystując innowacyjne urządzenia testujące, akredytowane zgodnie z normą ISO/IEC 17025, gwarantują najwyższą dokładność wyników testów. Z kolei wewnętrzne laboratorium partnerskie CalLab PV Modules pozwala na akredytowaną kalibrację dla wykonywania pomiarów mocy z wiodącą na świecie niepewnością pomiaru 1,6%. Od wielu lat swoim doświadczeniem Fraunhofer ISE przyczynia się do standaryzacji procedur w niezawodność modułów fotowoltaicznych, a także uczestniczy w rewizji nowych norm. Ponadto wprowadzana jest koncepcja badań przedcertyfikacyjnych jako oszczędnych pod względem czasu i kosztów podejścia, zwłaszcza dla producentów PV, którzy są nowi na rynku PV lub chcą rozpocząć działalność technicznie innowacyjnych, nowych projektów modułów lub technologii produkcji ogniw PV.


Strona internetowa: https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/photovoltaics.html

Scroll to Top