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弗勞恩霍夫研究所實現(xiàn)鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽能電池首例新型金屬化技術(shù)

2025-11-15 11:30  來源:維度網(wǎng)  瀏覽:  

德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的研究人員首次將掩模與基板正面金屬化方法應(yīng)用于鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽能電池的開發(fā)。這項創(chuàng)新的太陽能電池金屬化技術(shù)通過優(yōu)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(chuàng)新之處有三點:首先,我們通過優(yōu)化電鍍光刻膠的噴墨打印工藝,實現(xiàn)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(xiàn)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(shù)適用于鈣鈦礦硅疊層太陽能電池,且不會對鈣鈦礦層疊結(jié)構(gòu)造成顯著損害。”

共同作者Roman Keding表示:“這項突破性進展的應(yīng)用前景遠不止于光伏領(lǐng)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(shù)的應(yīng)用,從而提高生產(chǎn)效率和資源利用率。” 這項太陽能電池金屬化技術(shù)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(shù),制備出的M6尺寸異質(zhì)結(jié)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(lián)電池,在標(biāo)準(zhǔn)光照下實現(xiàn)了19.35%的轉(zhuǎn)換效率,這是目前采用電鍍正面金屬化技術(shù)的同類電池所達到的最高水平。

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