Cientistas do Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS) da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) desenvolveram uma técnica eficaz e de baixo custo para texturizar bolachas de silício multicristalino (Mc-Si) serrado com fio de diamante (DWS). Os wafers DWS cortados com fios revestidos de diamante permitem uma economia substancial de custos em comparação com os wafers tradicionais com corte em pasta. A texturização é o processo de tornar áspera a superfície do wafer de silício de modo a minimizar a reflexão da superfície frontal e aumentar o aprisionamento de luz, para aumentar a eficiência da célula solar.

A indústria solar precisa de uma técnica econômica para texturizar esses wafers DWS mc-Si. As tecnologias de texturização atuais no mercado são muito caras ou resultam em menor eficiência das células solares.

Para resolver este problema industrial crítico, O grupo de pesquisa do Dr. Joel Li na SERIS desenvolveu uma técnica de química úmida para texturizar wafers DWS mc-Si de maneira eficaz. A técnica de química úmida usa produtos químicos proprietários para gravar a superfície do wafer de modo que sejam formados recursos em nanoescala com dimensões menores do que o comprimento de onda da luz incidente. Esses recursos em nanoescala aumentam muito a chance de a luz ter vários reflexos na superfície e ser acoplada ao wafer. A técnica tem a vantagem de ser de baixo custo, escalável e pode ser facilmente integrado às ferramentas de processamento das fábricas de células solares existentes. O grupo de pesquisa do Dr. Li demonstrou o potencial desta nova tecnologia processando células solares mc-Si com eficiências de 20%, que é cerca de 0,5% (absoluto) maior do que os produzidos atualmente em massa nas fábricas de fabricantes de células de nível 1.

"As duas técnicas comumente usadas para criar uma textura em nanoescala em superfícies de wafer DWS mc-Si são corrosão iônica reativa (RIE) e corrosão química catalisada por metal (MCCE). Os custos de produção dessas duas técnicas são muito maiores do que os de texturização convencional à base de ácido, e o MCCE envolve o uso de partículas metálicas que correm o risco de introduzir contaminantes nas linhas de produção. Nossa tecnologia é mais simples, mais barato, sem metal e pode atingir eficiências celulares de mais de 20%. Por estas razões, Eu acredito fortemente que nossa tecnologia pode se tornar uma tecnologia de texturização convencional usada por fabricantes de células solares MC-Si, "disse o Dr. Huang Ying, o principal inventor da tecnologia de texturização DWS Wafer da SERIS.

Esta inovação marca um avanço significativo, já que permitirá que a indústria fotovoltaica melhore a potência do módulo enquanto desfruta de economias de custo substanciais por meio do uso de wafers de silício multicristalinos DWS mais baratos.

"Abordamos um desafio de longa data enfrentado pela indústria fotovoltaica com nossa tecnologia, e provou ser um método eficaz para texturizar wafers de silício multicristalino DWS a baixo custo. A indústria de PV pode alavancar nossa tecnologia para permitir a mudança do corte em pasta para wafers de silício multicristalinos DWS mais baratos, que são 5-15% mais baratos. Para uma fábrica de gigawatts, isso se traduz em economia de custos da ordem de US $ 10 milhões por ano. Em uma indústria sensível a custos como PV, este nível de economia de custos é altamente atraente, "disse o Dr. Joel Li, Chefe do Grupo de Células Solares de Wafer de Silício Multicristalino da SERIS.

"Esta abordagem de texturização de baixo custo possui um imenso potencial para facilitar a redução substancial de custos para a indústria fotovoltaica, e já foi reconhecido por vários fabricantes de primeiro nível. A SERIS planeja licenciar a tecnologia para fabricantes interessados ​​e trabalhar em estreita colaboração com eles para implementar e aumentar o processo de texturização em suas linhas de produção. À medida que a indústria de PV passa por uma grande mudança do corte de lama para wafers Mc-Si DWS este ano, acreditamos que esta nova tecnologia desenvolvida pela SERIS se tornará uma tecnologia de texturização convencional para wafers DWS mc-Si, "disse o CEO da SERIS, Prof Armin Aberle.