Tańsze i bardziej wydajne ogniwa słoneczne
Technologia bazująca na płytkach krystalicznego krzemu (c-Si) posiada potencjał znacznego zmniejszenia kosztów ogniw słonecznych. Jednakże najpierw niezbędne jest rozwiązanie kilku kluczowych problemów. Zalicza się do nich zmniejszenie niezbędnej ilości krzemu (na przykład poprzez redukcję grubości płytek) oraz zwiększenie wydajności ogniw słonecznych. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków badań są krzemowe ogniwa heterozłączy (silicon heterojunction cells), które bazują na niskotemperaturowej hodowli ultracienkich warstw krzemu po obu stronach substratu wykonanego w postaci płytek krystalicznego krzemu. Rolą finansowanego przez Unię Europejską projektu HETSI jest zaprojektowanie, stworzenie oraz przetestowanie bardziej wydajnych ogniw słonecznych z heterozłączem (heterojunction solar cells), nadających się do produkcji masowej na szeroką skalę. Konstrukcja powyższych ogniw oparta jest na emiterze oraz polu elektrycznym (tzw. back surface field), wytwarzanym przez niskotemperaturowy wzrost ultracienkich warstw krzemu. W celu przeprowadzenia skutecznego projektowania i wytwarzania niezbędne są nowe koncepcje w zakresie modelowania. W wyniku przeprowadzenia symulacji za pomocą dwóch różnych programów komputerowych uzyskano wyniki cechujące się bardzo dużą spójnością. Powyższe oprogramowanie zostało obecnie zaktualizowane w celu uwzględnienia dodatkowych czynników. Strony uczestniczące w projekcie opracowały również mokre procesy chemiczne oraz procesy czyszczenia na sucho, w wyniku których otrzymano bardziej wydajne ogniwa. Porównano różne metody osadzania domieszkowanych tlenków metali stosowanych w fotowoltaice, zwanych przezroczystymi tlenkami przewodzącymi (transparent conductive oxides - TCO) oraz zawierające tlenek indu i cyny (indium tin oxide - ITO). Czułość ITO, zdiagnozowana w wyniku testów polegających na narażenie ogniw słonecznych na działanie wilgotnego ciepła, ilustruje, że niezbędne jest zabezpieczenie części tylnej folią aluminiową, w celu zapobiegania wnikaniu wody. Metalizacja zachodząca w pastach powstałych w wyniku niskotemperaturowego sitodruku, dostarczonych przez wielu producentów, dowodzi, że występuje zbyt duża oporowość, aby można opierać się na procesie jednokrotnego nadruku i że należy zbadać procesy nadruku wielokrotnego. Na zakończenie przeprowadzono metalizację dużych ogniw słonecznych. Projekt HETSI ilustruje, że dzięki nowemu podejściu można opracować konkurencyjne ogniwa paliwowe za pomocą technologii opartej na płytkach c-Si, czego efektem jest zmniejszenie kosztów i wzrost wydajności. Uzyskane wyniki przyczynią się również do rozwoju europejskiego przemysłu ogniw paliwowych, pozwolą stworzyć nowe miejsca pracy w sektorze energii odnawialnej, nowej, zielonej gospodarki.
