Obecnie standardowym procesem metalizacji krzemowych ogniw słonecznych i wielu innych komponentów elektronicznych jest sitodruk płaski. Naukowcom z Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej (ISE) udało się teraz zwiększyć wydajność drukowania o współczynnik 1,5 w nowym systemie produkcyjnym opracowanym wspólnie z ASYS Automatic Systems GmbH. W tym celu po raz pierwszy zastosowano sitodruk rotacyjny i druk fleksograficzny.
Dzięki nowemu systemowi zespół badawczy osiągnął czas cyklu wynoszący zaledwie 0,6 s na jedno ogniwo słoneczne. Nowy proces może być również wykorzystany do drukowania funkcjonalnego w dziedzinie technologii wodorowej, czujników i energoelektroniki.
– Ze względu na obecnie stosowany proces metalizacji za pomocą sitodruku płaskiego, czas tego procesu wynosi 0,9 s na ogniwo słoneczne – wyjaśnia dr Florian Clement, kierownik Działu Technologii Produkcji – Struktury i Metalizacji w Fraunhofer ISE. – Ciśnienie jest zatem wąskim gardłem w procesie produkcji krzemowych ogniw słonecznych, a także w procesie powlekania elementów drobnicy w wielu innych sektorach – dodaje.
Aby móc dalej zwiększać przepustowość metalizacji, konsorcjum projektowe kierowane przez ASYS Automatic Systems GmbH i Fraunhofer ISE opracowało demonstracyjny system wysokoprzepustowej metalizacji krzemowych ogniw słonecznych i innych komponentów elektronicznych. W ramach weryfikacji koncepcji udało im się teraz wykazać, że przepustowość procesu drukowania można zwiększyć 1,5-krotnie. – System ma potencjał techniczny do podwojenia przepustowości w porównaniu z systemami do sitodruku – wyjaśnia dr Andreas Lorenz, kierownik projektu w Fraunhofer ISE.
System posiada nowo opracowany sposób transportu o wysokiej przepustowości. Powlekane komponenty są transportowane autonomicznymi wahadłami z dużą szybkością i precyzją przez jednostki drukujące szwajcarskiej firmy inżynierii mechanicznej Gallus Ferd. Rüesch AG (część Heidelberger Druckmaschinen AG) i precyzyjnie pokryta najlepszymi strukturami. W zależności od wymagań można włączyć rotacyjną jednostkę sitodruku lub fleksograficzną, a dzięki modułowej konstrukcji można również zintegrować inne procesy drukowania i powlekania, takie jak dozowanie wielodyszowe i druk wklęsły.
Możliwe obszary zastosowania nowego systemu wykraczają daleko poza metalizację krzemowych ogniw słonecznych. Metoda ta jest przeznaczona do wysokowydajnego powlekania elementów drobnicowych, takich jak ogniwa słoneczne, płytki drukowane, karty chipowe i wiele innych komponentów.
Proces i system zostały opracowane w ramach projektów badawczych „Rock-Star” i „Rock-IT” i finansowane przez Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych (BMBF) oraz Federalne Ministerstwo Gospodarki i Klimatu BMWK (dawniej BMWi).
Źródło: Fraunhofer ISE
Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
