В Германии создали солнечные модули без пайки: никелевая лента сохраняет эффективность при нагрузках

Исследователи из Юлихского центра (Forschungszentrum Jülich) протестировали способ соединения солнечных элементов с помощью ленты с частицами никеля. Экспериментальный модуль почти не потерял в производительности после 200 термических циклов. Результаты работы, опубликованные в журнале Solar RRL, предлагают решение для сборки панелей из материалов, чувствительных к высоким температурам.

Проводимость через слой в 10 микрометров

Традиционная пайка способна повредить ячейки из перовскита или гетероструктурного кремния из-за теплового воздействия. Чтобы избежать поломок, ученые сравнили три типа токопроводящих лент. Наилучшие показатели продемонстрировал образец ECT-3 с клеевым слоем толщиной всего 0,01 мм.

Внутри этого слоя распределены частицы никеля размером от 20 до 50 микрометров. Они выступают за пределы пленки с обеих сторон, создавая электрический контакт. Лента работает по анизотропному принципу: пропускает ток вертикально через свою толщину, но блокирует его движение в горизонтальном направлении между соседними контактами.

Испытания холодом и влагой

Во время тестов модули охлаждали до -40 °C и снова нагревали. После 200 таких циклов образец с никелевой лентой потерял менее 1% от начальной эффективности. Для сравнения: вариант с серебряным наполнителем показал падение на 2% уже после первой сотни циклов.

В камере с влажной жарой (температура 85 °C и влажность 85%) модули провели 2000 часов. Мощность ячейки с никелем снизилась на 2,5%, тогда как серебряный аналог потерял 4%. Худший результат показала лента на тканевой основе — ее эффективность упала более чем на 5% уже через 500 часов испытаний.

Проблема фиксации и ограничения метода

Несмотря на стабильную передачу тока, никелевая лента фиксирует элементы слабее, чем серебряная. Исследователи признают, что для выхода технологии из лаборатории нужно улучшить адгезию, чтобы компоненты не отслаивались при эксплуатации.

Отказ от пайки не делает производство полностью «холодным» — собранный модуль все равно проходит процесс термической ламинации. Кроме того, эксперименты проводились на одиночных ячейках. Ученые пока не гарантируют, что такие соединения прослужат стандартные для индустрии 25 лет на открытом воздухе.

Экономия серебра в индустрии

Разработка поддерживает общий тренд на снижение использования серебра в энергетике. По данным World Silver Survey 2026, в 2025 году отрасль потребила 186,6 млн унций этого металла — на 10,9 млн меньше, чем годом ранее. Однако никелевый клей не устраняет дефицитный металл полностью: в опытных образцах все равно применялись контакты и медные ленты с серебряным напылением.

На текущем этапе технология требует доработки механической прочности, чтобы стать полноценной альтернативой классическим методам сборки панелей.