Bron: www.ise.fraunhofer.de
Het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE in Freiburg heeft een speciaal lijmproces ontwikkeld om siliciumzonniumcellen met elkaar te verbinden voor de industriële productie van shinglemodules. De marktvraag naar shingle modules neemt snel toe door hun hoge efficiëntie en aangename esthetiek. De cell stringer bij Fraunhofer ISE is uniek in Duitsland. Het biedt een breed scala aan mogelijkheden voor de prototype productie van deze zeer efficiënte module.
Door mechanische spanningen kunnen gordelrooscellen niet worden gesoldeerd zoals conventionele cellen. Nu met de lijmtechnologie is het voor het eerst mogelijk geworden om betrouwbare en robuuste shingle celsnaren te produceren. De lijm balanceert niet alleen de thermische uitzetting van het glas veroorzaakt door wisselende omgevingstemperaturen, maar is ook loodvrij. De celsnaar van het bedrijf teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH brengt de elektrisch geleidende lijm, of ECA, aan met behulp van een zeefdruktechniek en verbindt de cellen met een hoge precisie. Achim Kraft, hoofd van het team Interconnection Technologies bij Fraunhofer ISE is positief: "De esthetiek en de hoge vermogensdichtheid zullen de shingle-technologie vooruit helpen, vooral in de automobielindustrie en voor gebouwgeïntegreerde toepassingen. Europese modulefabrikanten informeren steeds vaker naar toepassingsgerichte ontwikkelingen en technologische beoordelingen voor shingle zonnecellen."
De shingle technologie werd ontwikkeld in de jaren 1960. Eerst met de drastische daling van de kosten van siliciumzonnencellen en de succesvolle realisatie van geleidende lijmen, was echter de marktbereidheid van de bereikte technologie. Door shingling verdwijnen de openingen tussen de cellen, waardoor het mogelijke modulegebied dat wordt gebruikt voor elektriciteitsproductie wordt gemaximaliseerd en de module een homogene, esthetische uitstraling krijgt. De hogere efficiëntie van shingle, in vergelijking met conventionele, modules is bijvoorbeeld te wijten aan het grotere actieve gebied van de module en ten tweede omdat de schaduwverliezen veroorzaakt door conventionele opbouwcelinterconnectoren worden vermeden. De weerstandsverliezen zijn ook minder vanwege de lagere stroomdichtheden in de celstrepen. De cell-to-module (CTM) verliezen en winsten kunnen in detail worden geanalyseerd met SmartCalc.CTM, een softwarepakket ontwikkeld bij Fraunhofer ISE. De eindresultaten laten zien dat de shingle modules module efficiënties hebben die ongeveer 2 procent (absoluut) hoger zijn dan conventionele modules met dezelfde celefficiëntie. Deze resultaten werden bevestigd door vermogensmetingen in het kalibratielaboratorium CalLab PV Modules van Fraunhofer ISE.
Met de kleine celstrepen kunnen verschillende moduleformaten worden gerealiseerd, waardoor een grote verscheidenheid aan opties voor specifieke toepassingen ontstaat. Momenteel werken de experts van Fraunhofer ISE aan het optimaliseren van de hoeveelheid lijm die wordt gebruikt, het celontwerp en het onderzoeken van nieuwe toepassingsgebieden.