Une start-up issue du Fraunhofer ISE métallise les cellules PV par impression sans contact

Issue d’un essaimage du laboratoire allemand Fraunhofer ISE, la start-up allemande HighLine Technology, basée à Fribourg, a pour objectif de d’industrialiser un procédé qui a été développé à l’institut, dans lequel un procédé de dépôt sans contact par impression est utilisé pour appliquer des contacts métalliques avant sur les cellules solaires.

Ce processus permet non seulement d’économiser des ressources, mais augmente également le rendement électrique et le potentiel de réduction des coûts. Ses applications incluent également des processus de production en dehors du domaine du photovoltaïque.

Une réduction de la consommation d’argent de 20%

L’expertise de la jeune société HighLine Technology est une accumulation de dix ans de travaux de recherche sur les procédés de dépôt pour la métallisation des cellules solaires au silicium au Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Au cours de cette période au cours de laquelle une tête d’impression distributrice à buses multiples a été développée, des connaissances approfondies ont été acquises sur les pâtes et procédés d’impression. La technologie développée pourrait être facilement intégrée dans les lignes de production conventionnelles de cellules solaires en silicium, remplaçant le processus de sérigraphie normalement utilisé pour les contacts métalliques frontaux. De plus, la consommation d’argent, -un matériau coûteux- est réduite d’environ 20%. Les contacts frontaux produits par le processus sont plus minces, exposant une plus grande surface semiconductrice à la lumière du soleil. Cela augmente la production d’électricité et donc le rendement d’environ 1%. Le processus sans contact promet un taux de rejet inférieur lors de l’utilisation de tranches de silicium plus minces, et le processus d’impression en ligne augmentera considérablement le débit rapport au processus de sérigraphie conventionnel utilisé par l’industrie aujourd’hui. Avec le nouveau procédé, il est également possible d’optimiser d’autres étapes de production utilisées dans la fabrication de cellules solaires, assure la start-up d’Outre-Rhin.

« Notre objectif principal est actuellement de réduire la consommation de matériaux dans l’industrie photovoltaïque, en mettant sur le marché la technologie de distribution par impression en parallèle hautement efficace qui a été développée chez le Fraunhofer ISE. Dans le même temps, nous continuons à travailler en étroite collaboration avec le centre d’évaluation de la technologie photovoltaïque de Fraunhofer ISE PV-TEC. Outre l’industrie photovoltaïque, notre technologie de dosage par impression est intéressante pour d’autres processus de production industrielle », déclare le Dr Maximilian Pospischil, directeur général et l’un des fondateurs de HighLine Technology.

Dans la technologie de distribution par dépôt, les matériaux sont pressés à travers les nombreuses buses minuscules de têtes d’impression parallèles sur la surface avant de la cellule solaire via un processus d’impression sans contact. Le procédé fait appel à des buses avec des diamètres qui ne sont que la moitié de l’épaisseur d’un cheveu (environ 20 µm). Les minuscules buses fonctionnent en parallèle pour produire les structures souhaitées à haut débit.

« Nous sommes très heureux d’accueillir HighLine Technology en tant que nouveau client de notre PV-TEC. L’infrastructure unique de PV-TEC nous permet de coopérer de manière optmiale avec les start-up, ce qui nous permet d’adapter les nouveaux développements technologiques pour répondre spécifiquement aux besoins du marché », déclare le Dr Ralf Preu, responsable de la technologie de production photovoltaïque chez Fraunhofer ISE.

HighLine Technology a reçu un financement du programme EXIST Transfer of Research du ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie BMWi et est également financé par le Fraunhofer Technologie Transfer Fonds FTTF, entre autres. À ce jour, Fraunhofer ISE a aidé à créer plus d’une douzaine d’entreprises qui mettent sur le marché les technologies et les méthodes développées à l’institut.