Το ασήμι διαπραγματεύτηκε περίπου 49 δολάρια ανά ουγγιά την Πέμπτη, από περίπου 44 δολάρια την τελευταία εβδομάδα του Σεπτεμβρίου. Η αύξηση της τιμής και η πιθανή υπέρβαση του ορίου των 50 δολαρίων τις επόμενες εβδομάδες ή μήνες ωθούν τη βιομηχανία φωτοβολταϊκών να εντείνει τις προσπάθειες για την εφαρμογή της «αποταμίευσης» ή της μείωσης της περιεκτικότητας σε ασήμι σε κυψέλες και μονάδες.
Πόσο μπορεί να προωθηθεί αυτή η διαδικασία χωρίς να επηρεαστεί η ποιότητα των φωτοβολταϊκών προϊόντων;
«Αυτό δεν συμβαίνει απαραίτητα», δήλωσε στο περιοδικό pv ο Ning Song, ερευνητής στο UNSW. «Εάν η μείωση του ασημιού είναι καλά σχεδιασμένη με σωστό σχεδιασμό και έλεγχο της διαδικασίας, δεν χρειάζεται να θέσει σε κίνδυνο την ποιότητα των ηλιακών κυψελών και μονάδων. Το κλειδί είναι να υιοθετηθούν κατάλληλες προσεγγίσεις αντί να μειωθεί απλώς η περιεκτικότητα σε ασήμι».
Ο Andreas Lorenz, ερευνητής στο γερμανικό Fraunhofer ISE, δήλωσε επίσης ότι η ποιότητα των ηλιακών προϊόντων δεν θα επηρεαστεί από τη μείωση του ασημιού.
«Η μείωση της ποιότητας των ηλιακών κυψελών και μονάδων δεν θα ήταν αποδεκτή. Δεν βλέπω καμία ένδειξη μείωσης της ποιότητας, παρά τη σημαντική μείωση του ασημιού ανά κυψέλη», δήλωσε ο Lorenz.
Τα πιθανά προβλήματα από την μείωση του ασημιού
Η Song σημείωσε ότι εάν η μείωση του αργύρου δεν εφαρμοστεί σωστά, πιθανά προβλήματα μπορεί να περιλαμβάνουν υψηλότερη αντίσταση σε σειρά, μειωμένη ποιότητα συγκόλλησης και μακροπρόθεσμα προβλήματα αξιοπιστίας. «Αυτές είναι μηχανικές προκλήσεις που μπορούν να αντιμετωπιστούν αποτελεσματικά μέσω του σωστού σχεδιασμού μεταλλοποίησης και της βελτιστοποίησης της διαδικασίας», είπε.
Η Lorenz εξήγησε ότι η διασύνδεση κυψελών χρησιμοποιώντας κυψέλες χωρίς ζυγό με διασύνδεση πολλαπλών καλωδίων θα μπορούσε να γίνει δύσκολη εάν το ύψος των δακτύλων γίνει πολύ χαμηλό, προκαλώντας ενδεχομένως τοπικά προβλήματα σύνδεσης μεταξύ καλωδίων και τυπωμένων ή πυρωμένων επαφών. «Ωστόσο, είμαι πολύ σίγουρος ότι αυτές οι προκλήσεις θα λυθούν στη μαζική παραγωγή», πρόσθεσε.
Αντικατάσταση με φθηνότερες εναλλακτικές
Η Song είπε ότι οι ερευνητές επικεντρώνονται στην αντικατάσταση του αργύρου με φθηνότερα μέταλλα όπως ο χαλκός, το αλουμίνιο ή το νικέλιο και στη βελτιστοποίηση των σχεδίων διασύνδεσης.
«Για παράδειγμα, οι διατάξεις πολλαπλών ζυγών (MBB) και χωρίς ζυγό σε επίπεδο μονάδας μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση της κατανάλωσης αργύρου, διατηρώντας παράλληλα την απόδοση», εξήγησε. «Επιπλέον, η εκτύπωση πλήρους ανοιχτού στένσιλ λεπτών γραμμών και η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση χαλκού διερευνώνται ενεργά ως πιθανές τεχνολογίες μείωσης του αργύρου».
Οι επιστήμονες δήλωσαν στο περιοδικό pv ότι είναι πεπεισμένοι ότι η βιομηχανία θα εντείνει τις προσπάθειες για τη μείωση ή ακόμα και την αντικατάσταση του αργύρου με χαλκό τα επόμενα χρόνια.
«Πιστεύουμε ότι οι αυξανόμενες τιμές του ασημιού οδηγούν σε έντονο ενδιαφέρον για εναλλακτικές προσεγγίσεις επιμετάλλωσης, συμπεριλαμβανομένου του χαλκού, του νικελίου, του αλουμινίου και διαφόρων υβριδικών λύσεων», δήλωσε ο Song. «Αυτός είναι επί του παρόντος ένας πολύ ενεργός τομέας τόσο έρευνας όσο και βιομηχανικής ανάπτυξης. Στην πραγματικότητα, ορισμένες υβριδικές μέθοδοι χαλκού-αργύρου έχουν ήδη υιοθετηθεί σε εμπορικά ηλιακά κύτταρα ετεροεπαφής (HJT). Ταυτόχρονα, οποιαδήποτε μεγάλης κλίμακας μετατόπιση της αγοράς στα κύρια προϊόντα κυψελών θα εξαρτηθεί τελικά από τη διασφάλιση ότι η αποδοτικότητα των κυψελών και των μονάδων, η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία, καθώς και το κόστος επεξεργασίας και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις, μπορούν να διαχειριστούν σωστά».
Το μέλλον για τα φωτοβολταϊκά
Ο Lorenz δήλωσε ότι ο μεταξοτυπώσιμος χαλκός ή οι πάστες που περιέχουν χαλκό είναι η πιο πολλά υποσχόμενη μέθοδος για τη σημαντική μείωση της χρήσης ασημιού.Ο Lorenz πρόσθεσε ότι η αντικατάσταση των ασημικών πάστας με πάστες που περιέχουν χαλκό σε ηλιακές μονάδες επαφής με οξείδιο σήραγγας (TOPCon) είναι πιο δύσκολη λόγω οξείδωσης, διάχυσης χαλκού, διασταυρούμενης μόλυνσης και προβλημάτων αξιοπιστίας σε επίπεδο μονάδας.
«Η πρόβλεψή μου είναι ότι η πολύ γρήγορη ανάπτυξη νέων γενεών οθόνης/στένσιλ για την εκτύπωση ολοένα και λεπτότερων επαφών με λιγότερο ασήμι, ιδιαίτερα στην μπροστινή πλευρά, θα συνεχιστεί για κάποιο χρονικό διάστημα», δήλωσε ο Lorenz. «Ωστόσο, υπάρχουν περιορισμοί για περαιτέρω μείωση του πλάτους των δακτύλων, καθώς τα εκτυπωμένα δάκτυλα είναι ήδη πολύ στενά. Πολύ ενδιαφέρουσες είναι οι τρέχουσες εξελίξεις της ασημικής πάστας χαλκού για τα στοιχεία TOPCon, με τις πρώτες δοκιμές να δείχνουν πολύ ελπιδοφόρα αποτελέσματα σε στοιχεία TOPCon. Αυτός θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος αντικατάστασης του αργύρου με χαλκό μακροπρόθεσμα».
www.worldenergynews.gr
