Srebro w ogniwach fotowoltaicznych wykorzystywane jest do budowy połączeń przewodzących prąd elektryczny. Obecnie ceny srebra na rynkach rosną, co wpływa na koszty produkcji ogniw. Sytuacja będzie się pogłębiać wraz z coraz większym zapotrzebowaniem na stawianie paneli słonecznych.
Czytaj też: Sztuczna inteligencja lepszą pomocą przy doskonaleniu ogniw fotowoltaicznych? Algorytm prześcignął człowieka
Inżynierowie z niemieckiego Instytutu Fraunhofera we Freiburgu, którzy są jednymi z największych specjalistów zajmujących się energią słoneczną, opracowali nowy proces produkcji przewodów za pomocą miedzi.
Jak przekazano w informacji prasowej, miedź jest materiałem wielokrotnie tańszym i bardziej dostępnym niż srebro. Pomoże to zniwelować problemy dotyczące srebra i wyczerpujących się jego zasobów naturalnych. Ponadto miedź nadaje się do recyklingu i powtórnego użycia. Srebro – nie.
Jak wyjaśnia dr Markus Glatthaar:
Opracowaliśmy specjalny proces galwanizacji, który umożliwia użycie miedzi zamiast srebra do przewodów w ogniwach fotowoltaicznych. Poprawia to nawet przewodnictwo, ponieważ miedziane linie są bardzo wąskie. Ze względu ich wyjątkowo małą szerokość, która wynosi zaledwie 19 mikrometrów, warstwa krzemu pochłaniająca światło jest mniej zacieniona niż w przypadku linii srebrnych.
Czytaj też: Zrobił to sam! Jego urządzenie w wyjątkowy sposób pomoże w rozwoju ogniw perowskitowych
Miedź zamiast srebra – tak sprawili, że ogniwa fotowoltaiczne staną się tańsze
Jednak sprawa nie ma się tak łatwo. Cała przewodząca powierzchnia ogniwa nie może być pokryta miedzią. W tych obszarach, gdzie nie można użyć miedzi, a wcześniej stosowano drogie i nienadające się do recyklingu lakiery, naukowcy wykorzystali aluminium jako warstwę izolującą. Z uwagi na to, że materiał ten przewodzi prąd, pokryto go cienką warstwą tlenku, która działa izolująco.
Czytaj też: Dodali jeden związek, aby wzmocnić ogniwa fotowoltaiczne. Efekt? Przerósł ich oczekiwania!
Tak więc naukowcy dokonali podwójnego odkrycia – zastąpili srebro miedzią oraz lakiery aluminium. Badacze twierdzą, że to kamień milowy. Jak poinformował Instytut Fraunhofera, ogniwa wykorzystujące miedź w przewodach trafią do pilotażowego programu produkcyjnego w 2023 roku.
