és megerősítést nyert, hogy a repedések létrejöttének elsődleges oka az a magas hőmérséklet, amelynek a cellákat kiteszik a csatlakozások forrasztása során. Megállapításaik segíteni fogják a modulok megbízhatóságára vonatkozó jövőbeli kutatásokat és a kialakulás módjának valószínűsítését.
Ismeretes, hogy a cellák repedései a cellák modulokká kapcsolása során alkalmazott forrasztási folyamat eredményei.
Kép: Eternal Sun
A Wolverhamptoni Egyetem tudósai közzétették legújabb kutatási eredményeiket a szilícium napelem cellák repedéseinek kialakulásáról, valamint a különböző cella összekapcsolási stratégiák hatásairól.
Már régóta köztudott az ágazatban, hogy a repedések a cellák forrasztás során keletkező sérülései miatt alakulnak ki. Az érzékeny cellarétegeket 200 Celsius foknál magasabb hőmérsékletnek teszik ki, és a lehűlés során a fémek erőteljesebben húzódnak össze, mint a szilícium, emiatt jön létre repedés.
Léteznek stratégiák ezeknek a sérüléseknek a korlátozására, de a cellák repedezése továbbra is a legjelentősebb minőségi aggály, amely az egész napelem ágazatot érinti. A gyártás során létrejövő repedések kezdetben szinte láthatatlanok, de méretük nő, és később a helyszínen már befolyásolják a modul teljesítményét.
Új összekapcsolások
A modulgyártók napjainkban egyre nagyobb mértékben vesznek át különböző stratégiákat a cellák csatlakoztatására vonatkozóan. Ez annak a törekvésnek a része, hogy minimálisra csökkentsék vagy kiküszöböljék a problémás anyagok, például az ólom és az ezüst használatát a modulokban, továbbá igyekeznek új cella technológiákat, például heteroátmenetet alkalmazni, amelynél a cella nem tehető ki 180 Celsius fok fölötti hőmérsékletnek a gyártás során anélkül, hogy jelentősebb kárt okozna. Ez pedig ismét némi bizonytalanságot idéz elő a cellák repedezését illetően.
A Wolverhamptoni Egyetem kutatói megvizsgálták, hogy a különböző paraméterek változtatása a csatlakoztatás folyamatában hogyan érinti a repedések kialakulását. Többek között különböző astagságú forrasztást, szalagszélességet, ezüst- és rézvastagságot vettek figyelembe.
Eredményeiket „Repedések kialakulásának kezdete és növekedése a napelemes modul összekapcsolásnál“ címmel nemrégiben a Solar Energy folyóiratban tették közzé. A csoport arra a megállapításra jutott, hogy az elülső oldalon (ezüst) lévő repedések gyorsabban nőnek, mint a hátsó oldalon (réz) lévők, és hogy a vastagabb ezüst- vagy rézforrasztás bevonatok, sőt a szélesebb cella összekapcsolások is a repedések nagyobb arányú növekedéséhez vezetnek.
A csoport azt jelezte, hogy eredményeik hozzá fognak járulni a modulok hosszú távú megbízhatóságának előrejelzését szolgáló módszerek kidolgozásához, egyúttal azt is igazolják, hogy szükség van a cellák összekapcsolását szolgáló folyamatok felülvizsgálatára.
Forrás: pv-magazine
Kapcsolódó témájú cikkeink:
