जर्मनी में फ्रौनहोफर आईएसई अपनी फ्लेक्सट्रेल प्रिंटिंग तकनीक को सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन सौर कोशिकाओं के प्रत्यक्ष धातुकरण के लिए लागू कर रहा है।इसमें कहा गया है कि प्रौद्योगिकी उच्च स्तर की दक्षता बनाए रखते हुए चांदी के उपयोग को कम करती है।
जर्मनी में फ्रौनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर सोलर एनर्जी सिस्टम्स (आईएसई) के शोधकर्ताओं ने फ्लेक्सट्रेल प्रिंटिंग नामक एक तकनीक विकसित की है, जो बिना बसबार के सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन (एसएचजे) सिल्वर नैनोकण सौर कोशिकाओं को प्रिंट करने की एक विधि है।फ्रंट इलेक्ट्रोड चढ़ाना विधि.
"हम वर्तमान में एक समानांतर फ्लेक्सट्रेल प्रिंटहेड विकसित कर रहे हैं जो उच्च दक्षता वाले सौर कोशिकाओं को जल्दी, विश्वसनीय और सटीक रूप से संसाधित कर सकता है," शोधकर्ता जोर्ग शुबे ने पीवी को बताया।"चूंकि तरल पदार्थ की खपत बहुत कम है, हम उम्मीद करते हैं कि फोटोवोल्टिक समाधान का लागत और पर्यावरणीय प्रभाव पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।"
फ्लेक्सट्रेल प्रिंटिंग अत्यंत सटीक न्यूनतम संरचना चौड़ाई के साथ विभिन्न चिपचिपाहट की सामग्रियों के सटीक अनुप्रयोग की अनुमति देती है।
वैज्ञानिकों ने कहा, "यह चांदी का कुशल उपयोग, संपर्क एकरूपता और कम चांदी की खपत प्रदान करता है।"“इसमें अपनी सादगी और प्रक्रिया स्थिरता के कारण प्रति सेल चक्र समय को कम करने की क्षमता भी है, और इसलिए यह भविष्य में प्रयोगशालाओं से कारखाने में स्थानांतरण के लिए है।
इस विधि में 11 बार तक के वायुमंडलीय दबाव पर तरल से भरी एक बहुत पतली लचीली कांच की केशिका का उपयोग शामिल है।मुद्रण प्रक्रिया के दौरान, केशिका सब्सट्रेट के संपर्क में रहती है और इसके साथ लगातार चलती रहती है।
वैज्ञानिकों ने कहा, "ग्लास केशिकाओं का लचीलापन और लचीलापन गैर-विनाशकारी प्रसंस्करण की अनुमति देता है," यह देखते हुए कि यह विधि घुमावदार संरचनाओं को मुद्रित करने की भी अनुमति देती है।"इसके अलावा, यह आधार की संभावित तरंग को संतुलित करता है।"
अनुसंधान टीम ने स्मार्टवायर कनेक्शन टेक्नोलॉजी (एसडब्ल्यूसीटी) का उपयोग करके सिंगल-सेल बैटरी मॉड्यूल तैयार किया, जो कम तापमान वाले सोल्डर-लेपित तांबे के तारों पर आधारित एक मल्टी-वायर इंटरकनेक्ट तकनीक है।
“आम तौर पर, तारों को पॉलिमर फ़ॉइल में एकीकृत किया जाता है और स्वचालित तार ड्राइंग का उपयोग करके सौर कोशिकाओं से जोड़ा जाता है।सोल्डर जोड़ सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन के साथ संगत प्रक्रिया तापमान पर बाद की लेमिनेशन प्रक्रिया में बनते हैं, ”शोधकर्ताओं का कहना है।
एक एकल केशिका का उपयोग करते हुए, उन्होंने लगातार अपनी उंगलियों को मुद्रित किया, जिसके परिणामस्वरूप 9 माइक्रोमीटर के फीचर आकार के साथ चांदी-आधारित कार्यात्मक रेखाएं प्राप्त हुईं।फिर उन्होंने एम2 वेफर्स पर 22.8% की दक्षता के साथ एसएचजे सौर सेल बनाए और इन सेल का उपयोग 200 मिमी x 200 मिमी सिंगल सेल मॉड्यूल बनाने के लिए किया।
पैनल ने 19.67% की बिजली रूपांतरण दक्षता, 731.5 एमवी का एक ओपन सर्किट वोल्टेज, 8.83 ए का शॉर्ट सर्किट करंट और 74.4% का कर्तव्य चक्र हासिल किया।इसके विपरीत, स्क्रीन-प्रिंटेड संदर्भ मॉड्यूल की दक्षता 20.78%, ओपन सर्किट वोल्टेज 733.5 एमवी, शॉर्ट सर्किट करंट 8.91 ए और कर्तव्य चक्र 77.7% है।
“रूपांतरण दक्षता के मामले में फ्लेक्सट्रेल को इंकजेट प्रिंटर पर लाभ है।इसके अलावा, इसका फायदा यह है कि इसे संभालना आसान और अधिक किफायती है, क्योंकि प्रत्येक उंगली को केवल एक बार प्रिंट करने की आवश्यकता होती है, और इसके अलावा, चांदी की खपत भी कम होती है।शोधकर्ताओं ने कहा कि कम, चांदी में गिरावट लगभग 68 प्रतिशत होने का अनुमान है।
उन्होंने हाल ही में एनर्जी टेक्नोलॉजी जर्नल में प्रकाशित पेपर "हेटरोजंक्शन सिलिकॉन सोलर सेल के लिए कम चांदी की खपत के साथ डायरेक्ट फ्लेक्सट्रेल प्लेटिंग: सोलर सेल और मॉड्यूल के प्रदर्शन का मूल्यांकन" में अपने परिणाम प्रस्तुत किए।
वैज्ञानिक ने निष्कर्ष निकाला, "फ्लेक्सट्रेल प्रिंटिंग के औद्योगिक अनुप्रयोग का मार्ग प्रशस्त करने के लिए, वर्तमान में एक समानांतर प्रिंट हेड विकसित किया जा रहा है।""निकट भविष्य में, इसे न केवल एसएचडी धातुकरण के लिए, बल्कि पेरोव्स्काइट-सिलिकॉन टेंडेम जैसे टेंडेम सौर कोशिकाओं के लिए भी उपयोग करने की योजना बनाई गई है।"
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