CuSun - Elektroplettering af kobberlederbaner på solceller

Sølv bruges i siliciumsolcelleindustrien til at metallisere solcellerne, primært på forsiden, men også på bagsiden for at opsamle den fotogenererede strøm og skabe kontaktbare overflader. Sølvet er hoveddelen af en pasta, der screen printes på cellerne og efterfølgende brændes for at skabe kontakt via en glasfritteproces. Resultatet er et porøst ledende stof med relativt lav ledningsevne – i hvert fald sammenlignet med sølv. På trods af reduktioner i sølvforbruget pr. celle, vil der på grund af maskiner og proces-forbedringer stadig være sølvmangel, da solcelleindustrien forventes at forbruge 20 % af den årlige sølvproduktion i 2027 og indtil 2050 bruge 85-98 % af nuværende sølvreserver med aktuelle produktions-prognoser. Derfor har industrien brug for et paradigmeskifte for at erstatte sølv.

Plettering med kobber er en potentiel kandidat, der giver selvjusterede, tætte, ledende baner på cellen, men på trods af at kobberplettering blev kommercialiseret via BP i begyndelsen af 90'erne, står plettering med kobber over for betydelige udfordringer, såsom adhæsion til silicium, skabelse af rekombination fælder fra kobberdiffusion, og langtidsstabilitet af de indbyrdes forbundne moduler med høj spændingsspænding er ikke blevet bevist.

Inden for dette projekt vil en kobberbelægningslinje og proces til moderne siliciumsolceller blive udviklet, ligesom stabiliteten af pletteringsmetallet bevist – der også understøtter højeffektive koncepter som polyceller, HJT-celler samt (TOPcon) celler – der er nye celledesigns der vil bestå i markedet i mange årtier frem.

Teknisk vil geometriske begrænsninger fra serigrafi blive fjernet, hvilket muliggør et paradigmeskift i frontgitterdesignet, og dette vil tage ohmske og skyggegivende tab til et nyt niveau med en betydelig reduktion i metalforbrug.

Pletteringslinjerne vil blive solgt via Elplatek til solcellelinje, og bortset fra betydelige potentielle omkostningsreduktioner anses pletteringslinjerne for nødvendige for at fortsætte den store PV-udrulning. Cu koster omkring 1% af sølv og derfor kan der opnås en 99% reduktion på forbrugsmaterialerne til metalliseringen og produktet kan derfor holde en høj indkøbspris, hvilket er vigtigt for at komme ind på markedet, hvor prisreduktion så kan drives ved skalering.