Científicos del instituto alemán Fraunhofer ISE y del fabricante estadounidense de paneles Solaria han aplicado la separación térmica por láser y la tecnología de bordes pasivados post-metalización a la producción de células de contacto pasivado de óxido de túnel (TOPCon). Han desarrollado dispositivos fotovoltaicos de teja más eficientes que las células fabricadas con métodos convencionales de corte por láser y mecánico.
Científicos del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania y del fabricante estadounidense de paneles solares Solaria han desarrollado una célula solar basada en la tecnología TOPCon y el diseño de tejas.
Esta es la primera publicación sobre células solares de tejas TOPCon separadas mediante separación térmica por láser (TLS) y pasivadas en los bordes mediante la tecnología de bordes pasivados (PET). La PET es un desarrollo propio del Fraunhofer ISE, para hacer frente a las pérdidas por corte en las células solares actuales de medio corte, tercer corte o teja, mediante un postprocesado sencillo y de alto rendimiento de las células singuladas.
Fraunhofer ISE presentó una solicitud de patente ya en 2018 y está ofreciendo una muestra de la tecnología para los socios interesados. Solaria es uno de los primeros socios de la industria en probar PET post-metalización en células solares de teja TOPCon.
El enfoque PET podría abordar una necesidad clave de la industria: mitigar las pérdidas de eficiencia incurridas por el corte de la célula y hacerlo de una manera rentable. La cooperación con Fraunhofer ISE ha demostrado que el PET puede reducir eficazmente estas pérdidas en las células TOPCon shingle con un rendimiento prometedor.
El proceso de fabricación propuesto utiliza la separación térmica por láser (TLS) en lugar del proceso convencional de corte mecánico por láser (LSMC) para la singularización de las células. TLS sólo requiere un breve trazado láser inicial con un láser de hendidura y un chorro de aerosol de agua-aire para crear una grieta inicial que luego puede propagarse por la oblea en cualquier dirección. Esto da lugar a cortes con superficies de bordes muy lisos.
El proceso TLS optimizado en este trabajo produce hasta un 0,2% más de células shingle eficientes directamente después de la separación en comparación con las células shingle que han sido singuladas por LSMC.
La célula basada en TLS alcanzó una eficiencia de conversión de energía del 22,0%.
El proyecto aún se encuentra en la fase de desarrollo de una herramienta industrial de PET.
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