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弗勞恩霍夫研究所實現鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池首例新型金屬化技術

2025-11-15 11:30  來源:維度網  瀏覽:  

德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所的研究人員首次將掩模與基板正面金屬化方法應用于鈣鈦礦-硅串聯太陽能電池的開發。這項創新的太陽能電池金屬化技術通過優化電鍍光刻膠的噴墨打印工藝,成功制備出尺寸僅15微米的銅電極。

該研究通訊作者Jörg Schube向《光伏雜志》闡述:“這項工作的創新之處有三點:首先,我們通過優化電鍍光刻膠的噴墨打印工藝,實現了尺寸小至15微米、縱橫比約為1的銅電極。其次,我們找到了一種將銅電極直接沉積在ITO覆蓋的基板上的方法,并實現了足夠高的機械附著力。第三,我們證明了掩模和電鍍金屬化技術適用于鈣鈦礦硅疊層太陽能電池,且不會對鈣鈦礦層疊結構造成顯著損害。”

共同作者Roman Keding表示:“這項突破性進展的應用前景遠不止于光伏領域。同樣的方法可以提升碳化硅和硅基功率芯片等依賴光刻技術的應用,從而提高生產效率和資源利用率。” 這項太陽能電池金屬化技術采用掩模和電鍍工藝,先通過噴墨打印形成精密的光刻膠掩模,再電鍍銅或鎳金屬以形成超細觸點。該方法能制作極窄的金屬線路,減少遮光損失并提升效率,同時以銅替代銀,顯著降低了材料成本。

研究團隊利用此項太陽能電池金屬化技術,制備出的M6尺寸異質結電池效率達到22.5%。團隊還制造出1.21平方厘米的鈣鈦礦-硅串聯電池,在標準光照下實現了19.35%的轉換效率,這是目前采用電鍍正面金屬化技術的同類電池所達到的最高水平。

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