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近期，德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能研究所（Fraunhofer ISE）的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了一種新的激光技術(shù)，它可以減少太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)中使用的銀量，并使用薄鋁箔實(shí)現(xiàn)極高的組件效率。

在這項(xiàng)被稱(chēng)為“FoilMet”的新技術(shù)中，F(xiàn)raunhofer ISE的研究人員使用一層薄薄的鋁箔將相鄰的太陽(yáng)能電池連接在一個(gè)模塊中。該團(tuán)隊(duì)觀察到，這一過(guò)程中，每片晶硅電池的連接過(guò)程不到十分之一秒?？茖W(xué)家們使用一種獨(dú)特的激光微焊接機(jī)制將鋁膜連接到導(dǎo)體路徑上，同時(shí)將其連接到中間區(qū)域的氮化硅表面。

由于不需要使用導(dǎo)電粘合劑（電膠）或焊接技術(shù)來(lái)連接電池，這種使用激光鋁箔的連接方案節(jié)省了資源——白銀消耗量減少了30％。而且由于薄膜和電極之間的接觸電阻非常低，在太陽(yáng)能模塊部分的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了更高的效率。目前，該團(tuán)隊(duì)也已成功實(shí)現(xiàn)使用鋁作為含鉛焊料或銀粘合劑的銅連接器的潛在替代品。

據(jù)介紹，實(shí)驗(yàn)中采取的組串設(shè)計(jì)是彎曲的。機(jī)械柔性連接不僅可以實(shí)現(xiàn)串的靈活彎曲設(shè)計(jì)，還可以作為疊瓦電池布置，以實(shí)現(xiàn)最大的組件效率。

當(dāng)下，全球研究人員正致力于研究銀在太陽(yáng)能組件制造中的使用及帶來(lái)相關(guān)問(wèn)題——銀的使用引發(fā)了人們對(duì)太陽(yáng)能電池互連的擔(dān)憂(yōu)。Fraunhofer ISE科學(xué)家在他們的模塊中部署的固體機(jī)械粘附力超出了金屬箔的潛力，激光鋁箔幫助團(tuán)隊(duì)在瓦片結(jié)構(gòu)中建立了相互連接，其中太陽(yáng)能電池在相互靠近的同時(shí)形成了輕微的重疊。

總體而言，根據(jù)Fraunhofer ISE科學(xué)家的說(shuō)法，“FoilMet”技術(shù)對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能組件具有成本效益，可以保持更高的效率。

Fraunhofer ISE的結(jié)構(gòu)和金屬化主管Jan Nekarda指出：“我們技術(shù)的亮點(diǎn)在于——由于電阻低，它提升了模塊效率和美觀度。瓦片結(jié)構(gòu)結(jié)合非常高的機(jī)械靈活性的連接，注定成為集成光伏的一種成功的小眾應(yīng)用。另一方面，成本和材料節(jié)省的巨大潛力，使這一過(guò)程對(duì)光伏大眾市場(chǎng)來(lái)說(shuō)更加有意義?！?/p>

全球各地的研究人員正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能組件中銀的潛在替代品。畢竟，像銀、銦和鉍這樣的金屬在地球上是稀缺的。根據(jù)新南威爾士大學(xué)光伏可再生能源與工程學(xué)院（SPREE）研究人員的一份報(bào)告，這種稀缺性很可能阻礙數(shù)太瓦規(guī)模的光伏可持續(xù)生產(chǎn)。

2022年2月，F(xiàn)raunhofer ISE科學(xué)家就與Fraunhofer硅光伏中心和德國(guó)太陽(yáng)能模塊回收商Reiling GmBH的研究人員合作，開(kāi)發(fā)了一種回收廢棄太陽(yáng)能模塊的方法。最終，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)將回收硅制成的晶圓制成PERC太陽(yáng)能電池，其轉(zhuǎn)換效率為19．7％。