Científicos del Instituto de Investigación de Energía Solar de Singapur (SERIS) de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han desarrollado una técnica eficaz y de bajo costo para texturizar obleas de silicio multicristalino (mc-Si) aserradas con alambre de diamante (DWS). Las obleas DWS cortadas con alambres recubiertos de diamante permiten ahorros de costos sustanciales en comparación con las obleas tradicionales cortadas con lechada. El texturizado es el proceso de raspar la superficie de la oblea de silicio para minimizar el reflejo de la superficie frontal y mejorar la captura de luz. para aumentar la eficiencia de la célula solar.

La industria solar ha necesitado una técnica rentable para texturizar estas obleas DWS mc-Si. Las tecnologías de texturizado actuales en el mercado son demasiado caras o dan como resultado una menor eficiencia de las células solares.

Para abordar este problema industrial crítico, El grupo de investigación del Dr. Joel Li en SERIS ha desarrollado una técnica química húmeda para texturizar obleas DWS mc-Si de manera efectiva. La técnica de química húmeda utiliza productos químicos patentados para grabar la superficie de la oblea de modo que se formen características a nanoescala con dimensiones más pequeñas que la longitud de onda de la luz incidente. Estas características a nanoescala aumentan en gran medida la posibilidad de que la luz rebote en la superficie y se acople a la oblea. La técnica tiene la ventaja de ser de bajo costo, escalable y se puede integrar fácilmente en las herramientas de procesamiento de las plantas de fabricación de células solares existentes. El grupo de investigación del Dr. Li ha demostrado el potencial de esta nueva tecnología procesando células solares mc-Si con eficiencias del 20%. que es aproximadamente un 0,5% (absoluto) más alto que los que se producen actualmente en masa en las fábricas de los fabricantes de celdas de nivel 1.

"Las dos técnicas que se utilizan comúnmente para crear una textura a nanoescala en superficies de obleas DWS mc-Si son el grabado con iones reactivos (RIE) y el grabado químico catalizado por metales (MCCE). Los costos de producción de estas dos técnicas son mucho más altos que los de texturizado convencional a base de ácido, y MCCE implica el uso de partículas metálicas que corren el riesgo de introducir contaminantes en las líneas de producción. Nuestra tecnología es más sencilla, más económico, libres de metales y pueden alcanzar eficiencias celulares de más del 20%. Por estas razones, Creo firmemente que nuestra tecnología puede convertirse en una tecnología de texturizado convencional utilizada por los fabricantes de células solares mc-Si, "dijo el Dr. Huang Ying, el inventor principal de la tecnología de texturizado de obleas DWS de SERIS.

Esta innovación marca un avance significativo, ya que permitirá a la industria fotovoltaica mejorar la potencia de los módulos mientras disfruta de ahorros sustanciales de costos mediante el uso de obleas de silicio multicristalino DWS más baratas.

"Hemos abordado un desafío de larga data que enfrenta la industria fotovoltaica con nuestra tecnología, y se ha demostrado que es un método eficaz para texturizar obleas de silicio multicristalino DWS a bajo costo. La industria fotovoltaica puede aprovechar nuestra tecnología para permitir el cambio de obleas de silicio multicristalino DWS de corte en suspensión más baratas. que son 5-15% más baratos. Para una fábrica de gigavatios, esto se traduce en ahorros de costos del orden de US $ 10 millones por año. En una industria sensible a los costos como la fotovoltaica, este nivel de ahorro de costes es muy atractivo, "dijo el Dr. Joel Li, Responsable del Grupo de Células Solares de Obleas de Silicio Multicristalino de SERIS.

"Este enfoque de texturizado de bajo costo tiene un inmenso potencial para facilitar una reducción sustancial de costos para la industria fotovoltaica, y ya ha sido reconocido por varios fabricantes de primer nivel. SERIS planea licenciar la tecnología a los fabricantes interesados ​​y trabajar en estrecha colaboración con ellos para implementar y ampliar el proceso de texturizado en sus líneas de producción. A medida que la industria fotovoltaica experimenta un cambio importante del corte con lechada a las obleas DWS mc-Si este año, Creemos que esta novedosa tecnología desarrollada por SERIS se convertirá en una tecnología de texturizado convencional para obleas DWS mc-Si, ", dijo el director ejecutivo de SERIS, el profesor Armin Aberle.