Рулонные производственные линии обеспечивают экономичное изготовление печатных солнечных модулей. Для предотвращения коротких замыканий проводящие заусенцы, образующиеся при лазерном структурировании переднего электрода, приходилось устранять вручную, что было несовместимо с промышленными процессами. В рамках совместной инициативы была создана полностью автоматизированная технология струйной очистки снега CO2, которая может быть интегрирована в производственную линию для решения этой проблемы.

Гибкие печатные фотоэлектрические элементы с толщиной слоя от 0,5 до одного миллиметра и высокой эффективностью при низкой солнечной радиации находят множество применений для получения солнечной энергии. Технология «от рулона к рулону» в печатной фотоэлектрической технике дает значительные преимущества в плане скорости производства, объема и экономической эффективности. Пять слоев модулей изготовлены из органического материала и перовскита полупроводники, могут рассматриваться отдельно.

Базовый слой – прозрачный IMI–электрод (состав: оксид индия-олова, серебро, оксид индия-олова) — изготовлен с использованием лазерной технологии. Вдоль структурированных кромок образуются заусенцы, которые являются проводящими и выступают на несколько микрометров от поверхности. Если их не устранить, они могут привести к повреждению и короткому замыканию из-за тонкости модулей. Преобладающим методом является механическое удаление заусенцев при минимальной скорости вращения полотна. Тем не менее, существует вероятность повреждения структурированных слоев в результате механического воздействия.

Чтобы решить проблему производства печатных фотоэлектрических модулей на рулонных производственных линиях, Институт материалов для электроники и энергетических технологий (I-MEET) в сотрудничестве с Солнечной фабрикой будущего при Университете Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге, Sciprios GmbH и компания acp systems AG, запустила исследовательский проект “PV-CO2”, который финансируется Федеральным министерством экономики и борьбы с изменением климата (BMWK).

Цель состояла в том, чтобы создать полностью автоматизированную систему струйной очистки снега CO2 для промышленного применения с использованием технологии quattroClean snow jet от acp. Это технология сухой очистки, используемая для комплексных и целенаправленных операций по очистке. В качестве чистящего средства используется жидкий диоксид углерода, полученный в результате химического производства и производства энергии из биомассы. Диоксид углерода подается через двухфазную кольцевую форсунку без трения и расширяется на выходе, образуя мелкие кристаллы снега. Они заключены в специальную оболочку из сжатого воздуха и разгоняются до сверхзвуковой скорости.

При воздействии концентрированной струи снега и сжатого воздуха на поверхность, предназначенную для очистки, происходит сочетание термического, механического воздействия, воздействия растворителя и сублимации, что составляет основу механизма очистки. Во время процедуры кристаллический диоксид углерода полностью сублимируется, в результате чего обработанные поверхности полностью высыхают.