Screen printing for silicon photovoltaics at terawatt scale: Trends, challenges, and opportunities

光伏 光伏系统 模板 互连 丝网印刷 工程物理 硅 母线 墨水池 材料科学 聚酰亚胺 太阳能电池 计算机科学 生产(经济) 硅太阳电池 光电子学 波动性(金融) 消费(社会学) 电气工程 生产率 工艺工程 3D打印 制造工程 纳米技术 市场份额 色素敏化染料 市场规模 印刷电路板 消费主义
作者
Andreas Lorenz,Baljeet Singh Goraya,Sebastian Pingel,Sebastian Nold,Florian Clement,R. Preu
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:13 (3)
标识
DOI:10.1063/5.0310830
摘要

Screen printing has been the dominant metallization technology for silicon solar cells since the 1980s. Within two decades, printed finger widths were reduced from ∼100 μm to ∼10–15 μm in mass production and ∼5 μm at R&D level. This review analyzes the economic drivers, technological catalysts, and milestones that have shaped screen-printed solar cell metallization. We first examine the proposed goal of < 2 mg/Wp silver consumption for sustainable terawatt-scale PV production by calculating various scenarios with updated assumptions. We derive a two-phase learning curve for finger width vs cumulative PV capacity, with learning rates of 12% (2008–2012) and 29% (2013–2024). We show how silver price volatility (peaks in 2008 and 2011) and interconnection transitions from three busbars to multi-busbar/multi-wire concepts catalyzed rapid fine-line innovations, reducing silver consumption while increasing cell performance. We discuss disruptive innovations such as knotless fine-mesh screens, laser-structured polyimide screens, and laser-enhanced contact optimization and their impact on fine-line printing. We quantify the learning rate of silver's module-price share, finding a 21.7% reduction per capacity doubling. However, silver's module-price share has risen since 2024 due to growing market share of TOPCon and rising silver prices. Finally, we outline pathways toward sustainable low-silver PV metallization, including stencil printing as an alternative to screen printing and the growing role of copper-, nickel-, or aluminum-containing pastes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
眉书初完成签到 ,获得积分10
1秒前
土豪的千万完成签到 ,获得积分10
1秒前
CarryLJR的应助被长情的冬瓜采纳,获得10
1秒前
1秒前
白袜蜜桃直男完成签到,获得积分10
2秒前
xiadiandong发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
柒号完成签到,获得积分0
3秒前
Zoe柑发布了新的文献求助10
3秒前
完美世界的应助被Cecilia23采纳,获得50
4秒前
火锅完成签到,获得积分10
4秒前
lusaner关注了科研通微信公众号
5秒前
大爱发布了新的文献求助10
5秒前
CodeCraft的应助被wch采纳,获得10
5秒前
陈同学完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
6秒前
乙酰胆碱发布了新的文献求助10
7秒前
qq发布了新的文献求助10
7秒前
selena发布了新的文献求助10
8秒前
astral完成签到,获得积分10
8秒前
土豪的千万关注了科研通微信公众号
8秒前
李健的小迷弟的应助被QWE采纳,获得10
8秒前
wt发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
Hsy完成签到,获得积分10
10秒前
情怀的应助被TTYF采纳,获得10
10秒前
10秒前
萤火虫完成签到,获得积分10
10秒前
银白银冠关注了科研通微信公众号
11秒前
汪金发布了新的文献求助10
11秒前
Forever发布了新的文献求助10
11秒前
无Bug运行发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
赘婿的应助被大蝴蝶x采纳,获得10
11秒前
学术雷锋发布了新的文献求助20
12秒前
李健的小迷弟的应助被111采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Les Mots du discours 600
OREDA手册2009年第5版 500
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8113020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9519762
关于积分的说明 21525962
捐赠科研通 7690943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3412702
关于科研通互助平台的介绍 2539213
邀请新用户注册赠送积分活动 2452621