Un equipo de investigadores del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE ha desarrollado un proceso alternativo de metalización de células solares industriales que reduce en un 90% el uso de plata. Este material ha sido reemplazado por una galvanización de níquel/cobre/plata, que alcanza una mayor eficiencia y reduce el coste de las células solares.
La industria solar ya representa el 10% del consumo mundial de plata. Con el fin de reducir los requisitos y costes de la plata, los investigadores están desarrollando materiales y procesos alternativos para la metalización de células solares.
Procesos y materiales alternativos
Como parte de dos proyectos financiados por el Ministerio Federal de Economía y Clima BMWK (anteriormente BMWi) de Alemania, un equipo de investigación de Fraunhofer ISE metalizó células solares bifaciales TOPCon con contactos galvánicos de níquel/cobre/plata. El objetivo era reemplazar los contactos de plata de las células solares con cobre, que está más disponible y es unas 100 veces más barato. El cobre electrodepositado también es compacto y altamente conductivo.
Alcanzaron una eficiencia máxima del 24% y, por lo tanto, fueron un 0,5% más eficientes que las celdas metalizadas con serigrafía plateada. Gracias a la combinación de níquel, cobre y plata, redujeron el consumo de plata en más del 90% en comparación con los contactos de plata impresos en las células solares metalizadas.
Este hallazgo se debe, entre otras cosas, a la reducción de la apertura del contacto del láser a un ancho de hasta 5 µm. Los científicos de Fraunhofer ISE explican que incluso en la producción industrial, esta metalización galvánica permite ahorros significativos de plata sin tener que comprometer la eficiencia.
Optimización de los procesos
En el proyecto, se probó la idoneidad industrial de los procesos desarrollados en Fraunhofer ISE para la metalización galvánica en sistemas de Rena Technologies GmbH. Ambos socios ahora están trabajando en un proyecto de seguimiento sobre la optimización de procesos para aumentar aún más la eficiencia y el desarrollo adicional de la tecnología del sistema.
Además de las células solares TOPCon, Fraunhofer ISE también está desarrollando un proceso de metalización de cobre galvánico para la tecnología de células solares de heterounión de silicio (SHJ). Este proceso se aplicará a la producción a través del proyecto derivado PV 2+.