Πηγή: www.ise.fraunhofer.de
Το Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE στο Φράιμπουργκ έχει αναπτύξει μια ειδική συγκολλητική διαδικασία για τη διασύνδεση ηλιακών κυψελών πυριτίου για τη βιομηχανική παραγωγή συστοιχιών βότσαλων. Η ζήτηση στην αγορά για μονάδες βότσαλου αυξάνεται ραγδαία λόγω της υψηλής απόδοσης και της ευχάριστης αισθητικής τους. Το έγχορδο κελί στο Fraunhofer ISE είναι μοναδικό στη Γερμανία. Προσφέρει ένα ευρύ φάσμα δυνατοτήτων για την παραγωγή πρωτοτύπων αυτής της εξαιρετικά αποδοτικής μονάδας.
Λόγω μηχανικών τάσεων, τα κύτταρα βότσαλου δεν μπορούν να συγκολληθούν όπως τα συμβατικά κύτταρα. Τώρα με την συγκολλητική τεχνολογία, έχει γίνει πρώτα δυνατό να κατασκευαστούν αξιόπιστες και ισχυρές χορδές κυττάρων βότσαλου. Η κόλλα όχι μόνο εξισορροπεί τη θερμική επέκταση του γυαλιού που προκαλείται από διαφορετικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, αλλά και είναι χωρίς μόλυβδο. Το cell stringer από την εταιρεία teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH εφαρμόζει την ηλεκτρικά αγώγιμο κόλλα, ή ECA, χρησιμοποιώντας μια τεχνική εκτύπωσης οθόνης και συνδέει τα κύτταρα με υψηλή ακρίβεια. Ο Achim Kraft, επικεφαλής της ομάδας Interconnection Technologies στο Fraunhofer ISE είναι θετικός: «Η αισθητική και η πυκνότητα υψηλής ισχύος θα ωθήσουν την τεχνολογία βότσαλου προς τα εμπρός, ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία και για ολοκληρωμένες εφαρμογές κτιρίων. Οι ευρωπαίοι κατασκευαστές συστοιχιών διερωτώνται όλο και περισσότερο για τις εξελίξεις προσανατολισμένες στις εφαρμογές και τις τεχνολογικές αξιολογήσεις για τα ηλιακά κύτταρα με βότσαλα.»
Η τεχνολογία βότσαλο αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1960. Πρώτα με τη δραστική πτώση του κόστους των ηλιακών κυψελών πυριτίου και την επιτυχή πραγματοποίηση αγώγιμων κόλλες, ωστόσο, ήταν η ετοιμότητα της αγοράς της τεχνολογίας που επιτεύχθηκε. Μέσω του shingling, τα κενά μεταξύ των κυττάρων εξαφανίζονται, μεγιστοποιώντας την πιθανή περιοχή ενότητας που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και δίνοντας στη μονάδα μια ομοιογενή, αισθητική εμφάνιση. Η υψηλότερη απόδοση του βότσαλου, σε σύγκριση με τις συμβατικές, μονάδες οφείλεται, πρώτον, στην ευρύτερη ενεργή περιοχή της μονάδας και δεύτερον, δεδομένου ότι αποφεύγονται οι απώλειες σκιάς που προκαλούνται από συμβατικές επιφανειακά τοποθετημένες γραμμές διασύνδεσης κυττάρων. Οι απώλειες αντίστασης είναι επίσης λιγότερες λόγω της χαμηλότερης τρέχουσας πυκνότητας στις κυτταρικές λωρίδες. Οι απώλειες και τα κέρδη από κύτταρο σε μονάδα (CTM) μπορούν να αναλυθούν λεπτομερώς με το SmartCalc.CTM, ένα πακέτο λογισμικού που αναπτύχθηκε στο Fraunhofer ISE. Τα τελικά αποτελέσματα δείχνουν ότι οι μονάδες βότσαλου έχουν απόδοση ενότητας που είναι περίπου 2 τοις εκατό (απόλυτη) υψηλότερη από τις συμβατικές ενότητες με την ίδια απόδοση κυττάρων. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώθηκαν με μετρήσεις ισχύος στο εργαστήριο βαθμονόμησης CalLab PV Modules του Fraunhofer ISE.
Με τις μικρές λωρίδες κυττάρων, μπορούν να πραγματοποιηθούν διαφορετικές μορφές λειτουργικής μονάδας, δημιουργώντας μια μεγάλη ποικιλία επιλογών για συγκεκριμένες εφαρμογές. Επί του παρόντος, οι ειδικοί στο Fraunhofer ISE εργάζονται για τη βελτιστοποίηση της ποσότητας κόλλας που χρησιμοποιείται, το σχεδιασμό των κυττάρων καθώς και την εξέταση νέων τομέων εφαρμογής.