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El cobre y el aluminio pueden acercar la producción fotovoltaica a la economía circular y mejorar los estándares ambientales y sociales.
El aumento del precio y la baja disponibilidad de materias primas conducen a mayores costos en la producción de módulos fotovoltaicos. Investigadores del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE han desarrollado una tecnología que reemplaza la plata con cobre en el proceso de galvanoplastia utilizado para fabricar células solares.
![](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/09/out-with-the-silver-in-500x331.jpg)
Las áreas con áreas conductoras de electricidad no tienen que estar completamente galvanizadas con cobre y, por lo tanto, deben enmascararse primero. Estas áreas están cubiertas por un efecto de aislamiento eléctrico que evita la galvanoplastia. La capa de cobre solo se acumula en las áreas que no están recubiertas con el aislamiento.
Otro avance significativo aquí es que las costosas pinturas a base de polímeros o láminas laminadas han sido reemplazadas por aluminio. El doble cambio de material de plata a cobre y de polímero a aluminio también trae beneficios dobles: la producción de células solares no solo es más sostenible, sino también significativamente más barata.
«Hemos desarrollado un proceso de galvanoplastia especial que hace posible utilizar cobre en lugar de plata para las barras colectoras», explica el Dr. Markus Glatthaar, experto en metalización y estructuración. Debido al ancho extremadamente pequeño de la línea de cobre de solo 19 μm (micras), la capa de silicio que absorbe la luz experimenta menos sombreado que las líneas plateadas. Esto y la alta conductividad del cobre aplicado galvánicamente mejoran el rendimiento actual.
![](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/09/out-with-the-silver-in-1-500x349.jpg)
El segundo logro tecnológico del equipo de Fraunhofer es el uso de aluminio como capa de enmascaramiento. Sin embargo, un problema aquí es la naturaleza eléctricamente conductora del aluminio, que a primera vista lo hace inadecuado como máscara. Los investigadores aprovecharon el hecho de que el aluminio puede formar una capa de óxido aislante en su superficie. «Pudimos adaptar los parámetros del proceso y desarrollar un tipo especial de electrolito que garantiza que la capa de óxido nativo del aluminio, delgada como una oblea, pueda cumplir de manera confiable su función aislante. Ese fue un hito importante para el éxito de nuestro proyecto de investigación», dice el Dr. pelo lacio.
El cobre y el aluminio, ambos reciclables, pueden acercar mucho más la producción fotovoltaica a la economía circular y mejorar los estándares ambientales y sociales. «Debido a que estamos suficientemente abastecidos de cobre en Alemania, las cadenas de suministro son significativamente más cortas y el precio depende menos de los mercados internacionales de materias primas o de los proveedores extranjeros», agrega el Dr. pelo lacio.
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