Πηγή: ise.fraunhofer
Το Ινστιτούτο Fraunhofer για τα ηλιακά ενεργειακά συστήματα ISE στο Freiburg έχει αναπτύξει μια ειδική συγκολλητική διαδικασία για τη διασύνδεση ηλιακών κυψελών πυριτίου για τη βιομηχανική παραγωγή μονάδων βότσαλα. Η ζήτηση της αγοράς για μονάδες χαλίκι αυξάνεται γρήγορα λόγω της υψηλής απόδοσης και της ευχάριστης αισθητικής. Η κορνίζα του Fraunhofer ISE είναι μοναδική στη Γερμανία. Προσφέρει ένα ευρύ φάσμα δυνατοτήτων για την πρωτότυπη παραγωγή αυτής της πολύ αποδοτικής μονάδας.
Λόγω μηχανικών καταπονήσεων, τα πλακιδιακά κύτταρα δεν μπορούν να συγκολληθούν όπως συμβατικά κύτταρα. Τώρα με την τεχνολογία κόλλας, έχει γίνει αρχικά δυνατή η κατασκευή αξιόπιστων και ανθεκτικών στοιχειοσειρών κυλινδρικού στοιχείου. Η κόλλα όχι μόνο εξισορροπεί τη θερμική διαστολή του γυαλιού που προκαλείται από τις μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες περιβάλλοντος, αλλά επίσης δεν περιέχει μόλυβδο. Ο κυλινδρικός κλώνος από την εταιρία teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH εφαρμόζει την ηλεκτρικά αγώγιμη κόλλα ή την ECA χρησιμοποιώντας μια τεχνική εκτύπωσης οθόνης και συνδέει τα κύτταρα με μεγάλη ακρίβεια. Ο Achim Kraft, επικεφαλής της ομάδας Interconnection Technologies στο Fraunhofer ISE, είναι θετικός: "Η αισθητική και η υψηλή πυκνότητα ισχύος θα ωθήσουν την τεχνολογία των βότσαλα προς τα εμπρός, ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία και για ολοκληρωμένες εφαρμογές. Οι ευρωπαίοι κατασκευαστές εντύπων ερευνούν όλο και περισσότερο σχετικά με τις εξελίξεις που προσανατολίζονται στις εφαρμογές και τις τεχνολογικές εκτιμήσεις των ηλιακών κυψελών χαλιών.
Η τεχνολογία των βότσαλα αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1960. Πρώτον, με τη δραστική πτώση του κόστους των ηλιακών κυψελών πυριτίου και την επιτυχή υλοποίηση των αγώγιμων κόλπων, ήταν η ετοιμότητα της τεχνολογίας στην αγορά. Μέσω του τσακίσματος, τα κενά μεταξύ των κυψελών εξαφανίζονται, μεγιστοποιώντας την πιθανή επιφάνεια της μονάδας που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και προσδίδοντας στο δομοστοιχείο μια ομοιογενή, αισθητική εμφάνιση. Η υψηλότερη απόδοση του βότσαλου, σε σύγκριση με τις συμβατικές μονάδες, οφείλεται, για ένα, στη μεγαλύτερη ενεργή περιοχή της μονάδας και δεύτερον, αφού αποφεύγονται οι απώλειες σκιάς που προκαλούνται από συμβατικές επιφανειακά τοποθετημένες διασυνδέσεις κυψέλης. Οι απώλειες αντίστασης είναι επίσης λιγότερες λόγω της μικρότερης πυκνότητας ρεύματος στις κυτταρικές λωρίδες.
Οι απώλειες και τα κέρδη κυψέλης προς μονάδα (CTM) μπορούν να αναλυθούν λεπτομερώς με το SmartCalc.CTM, ένα πακέτο λογισμικού που αναπτύχθηκε στο Fraunhofer ISE. Τα τελικά αποτελέσματα δείχνουν ότι τα δομοστοιχεία των πλακιδίων έχουν αποδοτικότητες μονάδων που είναι περίπου 2% (απόλυτα) υψηλότερες από τις συμβατικές μονάδες με την ίδια απόδοση κυψελών. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν με μετρήσεις ισχύος στο εργαστήριο βαθμονόμησης CalLab PV Modules της Fraunhofer ISE.
Με τις μικρές κυτταρικές ρίγες, μπορούν να υλοποιηθούν διαφορετικές μορφές μονάδων, δημιουργώντας μια μεγάλη ποικιλία επιλογών για συγκεκριμένες εφαρμογές. Σήμερα, οι εμπειρογνώμονες της Fraunhofer ISE εργάζονται για τη βελτιστοποίηση της ποσότητας κόλλας που χρησιμοποιείται, του σχεδιασμού κυττάρων καθώς και για την αναζήτηση νέων τομέων εφαρμογής.
Οι εργασίες ανάπτυξης πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο του έργου PV-BAT400, το οποίο χρηματοδοτήθηκε οικονομικά από το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Οικονομίας και Ενέργειας της Γερμανίας (FKZ 0321125).
