Responsável em 2024 por 32% do consumo industrial da prata em todo o mundo, a indústria de células e módulos solares fotovoltaicos está às voltas com maneiras de reduzir esse volume de uso para tornar a produção sustentável no longo prazo. A necessidade tem ocupado centros de pesquisa, entre eles o alemão ISE - Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar, que tem desenvolvido vários projetos para reduzir o consumo da prata.

Trabalhando com o consenso técnico de que a indústria, para continuar a produzir módulos e células de forma sustentável, precisa limitar o consumo de prata a 2 miligramas por watt de potência pico das células, os cientistas do ISE conseguiram reduzir o limite para 1,4 miligramas pela primeira vez. A conquista foi por meio do uso de serigrafia para a metalização da célula solar.

A tecnologia produziu células solares de heterojunção de silício (SHJ) com um consumo que equivale a cerca de um décimo do padrão atual na produção industrial. Para conseguir isso, segundo comunicado do ISE, foi reduzido fortemente o teor de prata na pasta de metalização para a metalização frontal e substituída completamente a prata por pasta de cobre na parte traseira. Um processo de impressão otimizado também garantiu contatos elétricos finos. As células solares SHJ metalizadas em cobre alcançaram uma eficiência maior do que suas células de referência com contatos de prata tradicionais.

"Graças à combinação equilibrada de pasta de prata-cobre [mostrada aqui em imagem de microscópio eletrônico] na parte frontal e pasta de cobre puro na parte traseira em conjunto com um processo de impressão de linha fina otimizado, fomos capazes de produzir células solares de heterojunção de silício altamente eficientes com um consumo mínimo de prata de apenas 1,4 miligramas de prata por watt de pico", disse o pesquisador associado do ISE, Sebastian Pingel.

O resultado da pesquisa faz parte do projeto conjunto "HIT - Formas de impressão inovadoras de alta qualidade para a metalização de células solares de heterojunção de silício", financiado pelo Ministério Federal da Economia e Proteção Climática da Alemanha. O fabricante de células e módulos solares Meyer Burger Germany GmbH está envolvido no projeto como parceiro industrial.