Источник: www.ise.fraunhofer.de
Институт солнечных энергетических систем им. Фраунгофера ISE во Фрайбурге разработал специальный процесс склеивания для соединения кремниевых солнечных элементов для промышленного производства модулей черепицы. Рыночный спрос на модули из черепицы стремительно растет из-за их высокой эффективности и приятного внешнего вида. Стрингер ячеек на Fraunhofer ISE является уникальным в Германии. Он предлагает широкий спектр возможностей для изготовления прототипов этого высокоэффективного модуля.
Из-за механических нагрузок ячейки черепицы нельзя паять, как обычные ячейки. Теперь, благодаря клеевой технологии, впервые стало возможным производить надежные и прочные цепочки ячеек из черепицы. Клей не только компенсирует тепловое расширение стекла, вызванное изменением температуры окружающей среды, но и не содержит свинца. Стрингер ячеек от компании teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH наносит электропроводящий клей, или ECA, с помощью техники трафаретной печати и соединяет ячейки с высокой точностью. Ахим Крафт, руководитель группы Interconnection Technologies в Fraunhofer ISE, положительно оценивает: «Эстетика и высокая удельная мощность будут способствовать развитию технологии кровельной черепицы, особенно в автомобильной промышленности и для приложений, интегрированных в здания. Европейские производители модулей все чаще интересуются прикладными разработками и оценками технологий для солнечных элементов из черепицы ».
Технология черепицы была разработана в 1960-х годах. Однако, во-первых, с резким падением стоимости кремниевых солнечных элементов и успешной реализацией токопроводящих клеев была достигнута рыночная готовность технологии. Из-за черепицы зазоры между ячейками исчезают, увеличивая возможную площадь модуля, используемую для производства электроэнергии, и придавая модулю однородный эстетичный вид. Более высокий КПД черепицы по сравнению с обычными модулями обусловлен, во-первых, большей активной площадью модуля, а во-вторых, тем, что исключаются теневые потери, вызываемые обычными соединителями ячеек, устанавливаемыми на поверхность. Потери сопротивления также меньше из-за более низкой плотности тока в полосах элементов. Потери и приросты от ячейки к модулю (CTM) можно детально проанализировать с помощью SmartCalc.CTM, программного пакета, разработанного Fraunhofer ISE. Окончательные результаты показывают, что модули для черепицы имеют КПД примерно на 2 процента (абсолютный) выше, чем у обычных модулей с такой же эффективностью ячеек. Эти результаты были подтверждены измерениями мощности в калибровочной лаборатории CalLab PV Modules компании Fraunhofer ISE.
С помощью небольших полос ячеек можно реализовать различные форматы модулей, создавая большое количество вариантов для конкретных приложений. В настоящее время специалисты Fraunhofer ISE работают над оптимизацией количества используемого клея, конструкции ячеек, а также исследуют новые области применения.