프라우nhofer ISE 연구원들은 페로브스카이트-실리콘 직렬 태양전지를 이용한 싱글링 접근 방식의 타당성을 처음으로 입증했습니다. 또한 전력 변환 효율이 22.8%인 풀 포맷 광전지 모듈도 생산했습니다.

독일(Fraunhofer ISE)이 이끄는 과학자 그룹은 페로브스카이트-실리콘 직렬(PVST) 태양전지에 싱글링 상호 연결 기술을 처음으로 적용하려고 했습니다.

“PVST 셀과 슁글링의 조합은 셀 갭이 없어 광활성 영역이 증가하기 때문에 모듈 효율을 더욱 높일 수 있습니다.”라고 해당 연구의 주요 저자인 Veronika Nikitina는 말합니다. "기술적으로 슁글링은 처리 온도 선택의 주요 요인이 전기 전도성 접착제의 경화 조건이기 때문에 PVST 셀의 온도 제한에 적합합니다."

슁글 패널은 작은 부분의 셀만이 햇빛에 노출되지 않는 모선이 없는 구조를 특징으로 합니다. 셀은 전기 전도성 접착제로 접착되어 슁글형 고밀도 스트링을 형성하고 결과 스트립이 연결됩니다. 부스바 수가 줄어들어 섀도우 손실이 줄어듭니다.

“PVST 전지와 슁글링을 결합하는 것의 중요한 이점은 상대적으로 낮은 전지 전류 밀도로 인해 핑거 저항성에 대한 요구 사항이 완화된다는 것입니다.”라고 과학자들은 말했습니다. "게다가 슁글링은 리본을 사용하지 않으며 전기 전도성 접착제(ECA)로 인쇄하는 데 셀 면 하나만 필요합니다." 또한 슁글링은 패널의 열기계적 응력을 낮추면서 재료를 덜 사용한다고 강조했습니다. 또한 셀의 활성 영역을 늘려 장치의 충전율과 전력 변환 효율을 높입니다. 또한, 슁글드 태양광 모듈은 비슁글드 제품에 비해 차광 탄력성이 향상되었습니다.

연구진은 태양광 페로브스카이트 전문업체인 Oxford PV가 제공한 2단자(2T) 구성의 M6(166mm x 166mm) 전구체를 사용했습니다. Fraunhofer ISE에서는 60개의 핑거와 연속 부스바를 배치하는 스크린 프린팅을 통해 저온 은 페이스트를 이용한 금속화가 이루어졌으며, 독일 브란덴부르크에 있는 Oxford PV 공장에서는 24.5% 효율로 셀을 1/5 슁글로 절단하는 것이 실현되었습니다. Shingle은 상호 연결 및 모듈 통합을 위해 Freiburg의 Fraunhofer ISE로 다시 배송되었습니다.

“전면의 최적 핑거 수는 후면의 핑거 수와 핑거 치수 및 부스바 치수를 일정하게 유지하면서 핑거 수를 스위핑하여 결정되었습니다.”라고 또한 설명했습니다. 모듈(CTM) 분석을 통해 핑거 수와 싱글 크기가 모듈 효율성에 미치는 영향을 평가합니다.

연구진은 분석을 통해 초기 싱글 셀 효율이 25%인 1/6 컷 PVST 셀이 모듈 효율 23.4%를 달성할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

“풀 포맷 모듈을 생산함으로써 PVST 셀과의 모듈 통합뿐 아니라 슁글링 접근 방식의 타당성이 입증되었습니다.”라고 그룹은 말했습니다. 또한 산업 생산 장비를 기반으로 실제 양면 유리-유리 태양광 패널을 생산하여 다음과 같은 효율성을 달성했다고 덧붙였습니다. 최대 22.8%. "스크린 인쇄와 레이저 스크라이브 및 기계적 절단 방법을 사용한 후속 절단을 통해 저온 은 페이스트를 사용한 PVST 전구체의 금속화는 성공적이었습니다."

새로운 셀 디자인은 Solar Energy Materials and Solar Cells에 게재된 "Shingling과 페로브스카이트 실리콘 이종접합 직렬형 태양전지를 만나다"라는 연구에서 소개되었습니다.