INOVATÍVNA POVRCHOVÁ ÚPRAVA PRE FOTOVOLTIKU
S využitím inovatívnych technológií, chcú výrobcovia solárnych článkov a fotovoltických modulov zvyšovať energetickú výnosnosť vyrábaných zariadení. Technológia Plasmadust (povrchová úprava, ktorej výsledkom je súvislá vrstva obsahujúca častice s priemerom od 100 nm do 20 μm) rieši problémy, ktoré existovali až doposiaľ pri aplikácii na systém zberníc (sústava vodičov, ktoré prepájajú viaceré elektrické či elektronické zariadenia a slúžia na vzájomný prenos energie, alebo údajov vo forme elektrických impulzov, medzi nimi).
Dôvodom je, že inovatívny proces nanášania povlaku (prašovanie) to umožňuje bez použitia rozpúšťadiel, takže ide o suché a bezkontaktné nanášanie vrstvy priamo na povrch zberníc, ktorý je z hliníka. Spoločnosť Reinhausen Plasma predstaví nový náterový systém pre aplikáciu na zbernice na SNEC (International Solar and PV Conference & Exhibition) v Šanghaji.
Vyššia účinnosť pri nižších nákladoch
To sú základné kritériá pre konkurencie-schopnosť fotovoltických modulov. Na ich optimalizáciu, je potrebné použitie najnovšej generácie solárnych článkov. Hliníková vrstva sa zvyčajne nanáša na zadnú stranu solárnych kremíkových plátkov, prostredníctvom PVD (fyzikálne pokovovanie) proces, ktorý je charakteristický výbornou elektrickou vodivosťou. Problém to bol až doteraz.
Dôvodom bolo, že tradičný postup - nanášanie spájkovacej striebornej vrstvy - nebolo možné využiť kvôli nedostatočnej priľnavosti na hliník s PVD úpravou. A čo viac, dodatočné tepelné namáhanie vznikajúce pri vypaľovaní spojovacieho materiálu môže mať nepriaznivý vplyv na kvalitu kremíkovej doštičky. V tomto prípade bezkonkurenčná technológia Plasmadust vyvinutá spoločnosťou Reinhausen Plasma celú situáciu zachráni.
Spájkované vrstvy s maximálnou priľnavosťou
Nanesením suchého povlaku bez použitia rozpúšťadla, dochádza k uloženiu rôznych spájkovaných zliatin kovov, ako sú mikroprášky, alebo nanoprášky priamo na hliníkovú vrstvu pri určitom tlaku. Môže sa tak robiť vo forme čiar, alebo bodiek podľa tvaru objektu, na ktorý sa vrstva nanáša. Bez ohľadu na tvar zbernice, je možné spoľahlivo dosiahnuť rovnomernú hrúbku vrstiev, ktoré vykazujú v tzv. peel teste (metóda stanovenia odolnosti odlupovania nanášaného povlaku) väčšie hodnoty priľnavosti ako 2 N. PVD kontaktná vrstva nie je vplyvom natierania ani poškodená, ani znečistená.
Bol už vyvinutý aj nový „plazmový generátor" potrebný pre nanášanie vrstvy, ktorý pracuje pod tlakom a s ktorým je možné ovládať energetický vstup nanášanej plazmy na rôznorodé miesta. To znamená, že teplota plazmy narážajúcej na povrch solárnych doštičiek môže byť veľmi nízka. Dokonca nižšia ako 100 ° C. Výsledkom je veľmi jemná vrstva substrátu s pomerne nízkou energetickou potrebou.
Špeciálne vyvinutý atomizér (dopravníková technológia) zabezpečuje nepretržitú dodávku prášku. Súčasne, sú častice prášku zamiešané do plazmy úplne rovnomerne, alebo môže byť tok častíc upravovaný a regulovaný podľa potreby.
Optimalizácia nákladov vďaka náterovým hmotám
Prášky medi a cínu, rovnako ako zliatiny striebra sú v súčasnej dobe k dispozícii ako náterové hmoty pre použitie na zbernice. V porovnaní s bežnými povlakmi striebornej farby, to znamená znateľné úspory nákladov, pretože pri procese Plasmadust sa na použitie vyžaduje výrazne menej striebra. Napríklad meď má väčšiu schopnosť prijímať vlhkosť a jej aplikácia je cenovo prijateľná. Cín, ako najviac nákladovo-efektívnu alternatíva, ponúka taktiež pôsobivé výsledky.
Systém Plasmasun - povrchovo upraví až 2 400 kremíkových plátkov za hodinu
Systém bol špeciálne vyvinutý pre povrchovú úpravu solárnych panelov. Umožňuje nanášanie hmoty na ľubovolný počet zberníc na mono a polykryštalické panely akejkoľvek veľkosti a hrúbky. Je navrhnutý na výkon pri ktorom dokáže povrchovo upraviť až 2 400 kremíkových plátkov za hodinu.
Pokovovanie solárnych kremíkových plátkov (waferov)
Proces Plasmadust je tiež k dispozícii ako alternatíva v prípade, že je potrebné pokovovať povrch celej zadnej strany solárneho článku. Nanášanie hliníkovej vrstvy hrubej 10 až 20 mikro metrov sa vykonáva s veľkou rýchlosťou. Pomerne veľké rozmery prachových častíc (zrná s priemerom 100 nm a 20 μm), im umožňuje dostatočne sa rozpustiť aj pri nízkych teplotách. V dôsledku toho, sa použije podstatne menej energie, ako v bežných procesoch pokovovania povrchu. Napríklad iba asi 1/10 až 1/100 energie potrebnej pre tepelné procesy nanášania, ktoré sa využívajú pri pokovovaní plochy jedného štvorcového metra. Súčasne tento proces ponúka možnosť pozitívne ovplyvňovať spájkovanie hliníka v priebehu pokovovania zadnej strany povrchu zbernice pridaním vhodných foriem zliatiny.
Foto: Reinhausen Plasma GmbH
Text: Michal Gonda