Čínští vědci vyrobili monolitní křemíkové ingoty s vysokou čistotou a nízkými výrobními náklady. Nová metoda pomůže výrobcům průmyslových odlitků zlepšit nákladovou výkonnost odlévaných ingotů.
Výzkumníci z Zhejiang University v Číně vyvinuli novou výrobní techniku pro výrobu vysoce kvalitních monolitních křemíkových (CM-S i) ingotů se stabilním monokrystalickým poměrem pro aplikace solárních článků.
Mono ingoty a wafery pro FV aplikace se vyrábějí s nasazeným litým křemíkem. Ten je také známý jako litý mono nebo kvazi-mono krystalický křemík. Proces odlévání mono usnadňuje výrobu plátkových materiálů „podobných mono“ pomocí modifikované multikrystalické pece. Přičemž se vyhýbá nákladným investicím do strojů pro tažení ingotů. Odlévané mono destičky jsou méně náchylné k rekombinaci způsobené defekty boru a kyslíku a mají výhodu nižší degradace vyvolané světlem.
,,Naším cílem v této práci bylo zvýšit toleranci růstu bočních multikrystalických zrn směrem dovnitř. A zároveň udržet stabilní monokrystalický poměr s užšími okraji,“ řekl výzkumník Shuai Yuan. ,,Naše nová metoda by měla pomoci výrobcům průmyslových odlitků zlepšit komplexní nákladovou výkonnost odlévaných ingotů.“
Pořídili fotoluminiscenční (PL) mapující fotografie vertikálních řezů normálního litého monokrystalického ingotu (Ingot A) a kompozitního křemíku vyrobeného z CM-Si a HPM -Si (Ingot B). Zjistili, že defekty ve středních devíti cihlách ingotu B se lépe kontrolují. Což údajně ukazuje, že kvalita cihel v ingotu B se blíží kvalitě normálních cihel HPM-Si a CZ-Si.
Zlepšení nákladové výkonnosti odlévaných ingotů – odlitků
,,Jinými slovy, lze zajistit výtěžnost litého monokrystalického křemíku a celkové náklady se tím výrazně sníží,“ uvedli vědci. ,,Tato práce představuje způsob výroby kompozitních litých křemíkových ingotů obsahujících monokrystalické a vysoce výkonné multikrystalické cihly.“
Nový výrobní proces popsali v dokumentu „Vyšší kvalita kompozitního křemíkového ingotu s monokrystalickými a multikrystalickými cihlami.“ Ten se nedávno publikoval v Solar Energy.
Výroba monolitních odlitků se objevila na začátku dekády, ale její význam se vytratil kvůli nedostatku kapacity výrobní linky. Avšak s účinnějšími monokrystalickými panely, které předčí multi jako průmyslový standard, se výrobci multikrystalických materiálů vrátili k technologii litého mono.
V roce 2019 společnost Canadian Solar uvedla, že dosáhla 22,8 % účinnosti svého multikrystalického solárního článku typu p5 založeného na technologii mono cast. Jen o několik měsíců dříve představila konkurenční společnost GCL Systems Integration odlévané monotechnické moduly s účinností 18,9 %.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
