Celle solari più economiche ed efficienti
La tecnologia con wafer di silicio cristallino (c-Si) potrebbe potenzialmente ridurre in modo considerevole i costi delle celle solari. Tuttavia è prima necessario considerare diverse problematiche critiche. Queste includono una riduzione della quantità di silicio consumato (ad esempio usando wafer più sottili) e un aumento dell'efficienza delle celle solari. Uno dei rami di ricerca più promettenti è rappresentato dalle cellule di silicio a eterogiunzione, che si affidano a una crescita a bassa temperatura di strati di silicio ultrasottili su entrambi i lati del substrato di wafer di silicio cristallino. Il ruolo del progetto HETSI, finanziato dall'UE, è progettare, sviluppare e testare celle solari a eterogiunzione più efficienti che siano compatibili con una produzione di massa ad alte prestazioni. Il design della cella si basa su un emettitore e su un campo superficiale posteriore prodotto da una crescita a bassa temperatura di strati di silicio ultrasottili. È fondamentale plasmare nuovi concetti per una progettazione e uno sviluppo efficaci. I risultati ottenuti dalle simulazioni con due software diversi hanno dimostrato una correlazione eccellente. Il software è ora stato aggiornato e può prendere in considerazione altri fattori. I partner di progetto hanno anche sviluppato processi idrochimici e di lavaggio a secco che hanno prodotto efficienze delle celle superiori. Sono stati confrontati diversi metodi di smaltimento per gli ossidi di metallo drogati usati nel fotovoltaico, chiamati ossidi conduttivi trasparenti (TCO) e ossido di indio-stagno (ITO). La sensibilità di ITO nelle prove di caldo umido sulle celle solari dimostra che è necessaria una lamina di alluminio sul retro per evitare che penetri acqua. La metallizzazione condotta con paste depositate per screen printing a basse temperature di diversi fornitori ha rivelato che la resistività è troppo elevata per un processo di stampa singolo e che si dovrebbe studiare un processo multiplo. La metallizzazione è stata poi applicata all'area vasta delle celle solari reali. Il progetto HETSI dimostra che è possibile applicare un nuovo approccio allo sviluppo di una cella solare competitiva usando la tecnologia di wafer c-Si per ridurre i costi e aumentare l'efficienza. I risultati contribuiranno anche a potenziare l'industria europea delle celle solari e a creare più posti di lavoro nel settore delle energie rinnovabili della nuova economia ecologica.
