Novel paths towards next generation heterojunction solar cell and module

Heterojunction solceller representerer framtidens solmodul teknologi. Utfordringen i dag er knyttet til at cellene som inneholder amorft silisium ikke tåler høyere temperatur en 200 grader Celsius. Dette betyr at de tradisjonelle loddeprosessene som brukes til sammenkobling av solcellene ikke kan benyttes. I dette prosjektet jobber Conpart med å utvikle ledende partikler basert på tynne filmer av sølv deponert på polymerpartiler. Dette muliggjør ledende lim med svært lavt sølvinnehold. Vår hovedaktivitet i prosjektet er å lage slike partikler som kan gi god elektrisk kontakt til TCO-laget og metalliseringen på cella. I samarbeid med Henkel vil vi utvikle lim basert på vår Spherica-teknologi. Optimalisering av partikkelegenskaper for å minimere sølvinnholdet og samtidig gi nødvendig ledningsevne. Sammen med IFE skal vi sette sammen minimoduler og undersøke ytelse, pålitelighet og potensielle feilmekanismer. Så langt i prosjektet har vi: 1: Jobbet med å designe prosess og utstyr for senere å kunne sette sammen minimoduler 2: Designet og kvalifisert testkretser for måling av kontaktmotstand 3. Etablert modell for å finne sammenheng mellom antall og diameter av kontakt ribbon/wire, antall fingre og effekt av kontaktmotstand på forventet modul ytelse 4. Etablert metoder for å verifisere limets adhesjon 5. Spesifisert og designet utstyr for små-skala industriell produksjon av mini-moduler. Dette utstyret blir i disse dager ferdigstilt hos utstyrsprodusent.

Currently, SHJ solar cell metallization utilizes screen printing of low-temperature sintering paste with high Ag content (>90%), resulting in high Ag consumption and production costs. To address this challenge, Cu is proposed as an alternative material for metal contact to reduce Ag consumption. Low-temperature interconnection processes (below 200 °C) are essential for the fabrication of SHJ solar modules to prevent surface passivation deterioration. Interconnecting the cells with electrically conductive adhesive (ECA) with ultra-low silver consumption (Spherica (TM) technology) has a great potential for this application. The ECA combines low assembly temperature with high mechanical flexibility. A main activity in the project will be to provide good electrical contact to the TCO layer and the copper metallization that is prone to oxidize. In collaboration with Henkel we will develop adhesives based on our Spherica technology. Optimization of particle properties to minimize silver content while still providing required conductivity. Together with IFE we will assemble mini-modules and investigate performance, reliability and potential failure mechanisms.