O Instituto Fraunhofer desenvolveu a primeira tecnologia inovadora de metalização para células solares tandem de perovskita-silício

Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar, na Alemanha, aplicaram pela primeira vez um método de metalização frontal por máscara e substrato ao desenvolvimento de células solares tandem de perovskita-silício. Essa tecnologia inovadora de metalização de células solares, por meio de processos otimizados de impressão a jato de tinta para eletrodeposição de fotorresina, permitiu a fabricação bem-sucedida de eletrodos de cobre com apenas 15 micrômetros de tamanho.

O autor correspondente do estudo, Jörg Schube, explicou à revista *PVJ*: "Este trabalho é inovador em três aspectos: Primeiro, conseguimos eletrodos de cobre com apenas 15 micrômetros de tamanho e uma relação de aspecto de aproximadamente 1, otimizando o processo de impressão a jato de tinta para eletrodeposição de fotorresina. Segundo, encontramos um método para depositar eletrodos de cobre diretamente sobre um substrato revestido com ITO e obtivemos uma adesão mecânica suficientemente alta. Terceiro, demonstramos que as técnicas de metalização por máscara e eletrodeposição são aplicáveis ​​a células solares tandem de perovskita-silício sem danificar significativamente a estrutura tandem da perovskita."

O coautor Roman Keding afirmou: "As aplicações dessa inovação vão muito além da fotovoltaica. O mesmo método pode aprimorar aplicações dependentes de fotolitografia, como chips de potência à base de carbeto de silício e silício, melhorando assim a eficiência da produção e a utilização de recursos." Essa tecnologia de metalização de células solares emprega um processo de mascaramento e eletrodeposição. Uma máscara de fotorresistente precisa é formada inicialmente por meio de impressão a jato de tinta, seguida por eletrodeposição com cobre ou níquel para formar contatos ultrafinos. Esse método permite a fabricação de linhas metálicas extremamente estreitas, reduzindo as perdas por sombreamento de luz e melhorando a eficiência, além de reduzir significativamente os custos de material, substituindo a prata pelo cobre.

Usando essa tecnologia de metalização de células solares, a equipe de pesquisa fabricou uma célula de heterojunção de tamanho M6 com eficiência de 22,5%. A equipe também criou uma célula tandem de perovskita-silício de 1,21 centímetro quadrado, atingindo uma eficiência de conversão de 19,35% sob iluminação padrão, o nível mais alto alcançado até o momento por células semelhantes que utilizam a tecnologia de metalização frontal por eletrodeposição.