Geïntegreerde Productie van Photovoltaic Modules die op Uiterst Dun Kristallijn Si worden Gebaseerd

Published on October 21, 2010 at 8:27 PM

Imec is het werk, samen met zijn projectpartners, op SUIKER, een project in het kader van het kaderprogramma van de EU 7de voor ICT begonnen. Het doel van het project is een proces voor de geïntegreerde productie van photovoltaic modules te ontwikkelen die op uiterst dun kristallijn Si worden gebaseerd.

Dit omvat het vinden van een manier om 50µm dun kristallijn Si te veroorzaken, en een proces om modules van dit uiterst dunne Si met de efficiency van de overzichtsomzetting te vervaardigen. Imec is het projectcoördinator van de SUIKER; de andere partners zijn 4PICO (Nederland), Toegepaste Materialen Baccini (Italië), Ferro (Nederland), Bosch Rexroth (Nederland), Dow Corning Europa (België), Universidade DE Lissabon (Portugal), Semilab (Hongarije), cemef-Mijnen (Frankrijk), en Fraunhofer (Duitsland).

De Uiterst Dunne folie van Si, die van de tegel van Si met slank-Besnoeiing wordt losgemaakt

De optimale dikte van zonnecellen die van mono-crystalline Si worden gemaakt is rond 50µm. Het Verminderen van de dikte van zonnecellen van de huidige de facto norm van 180µm tot 50µm zou in modules resulteren die 10% ongeveer goedkoper zijn. Het project van de SUIKER poogt de twee belangrijke technologische uitdagingen op te lossen die zich op de manier om die kostenvermindering te bereiken bevinden. Men moet zonnewafeltjes van 50 microns produceren, en tweede moet hen in zonnecellen verwerken.

Het Vervaardigen van 50µm dikke wafeltjes

Het eerste doel van SUIKER is een prototypelijn te ontwikkelen die de tegels van Si (wafeltjes met een dikte boven 1cm) als input neemt, en de uiterst dunne wafeltjes die van het output groot-gebied (50cm ²) (~50µm). De lijn zou een doelproductie van 100 wafeltjes per uur hebben, en het wafering proces zou met minimaal kerfverlies moeten zijn.

De basis van die lijn zal een innovatieve en bewezen methode zijn, bijgenaamd slank-Besnoeiing. Met slank-Besnoeiing, wordt een hoog-spanningsgebied toegepast op een wafeltje van Si zodat een barst zich in het substraat van Si parallel met de oppervlakte bij een bepaalde diepte verspreidt. De hoogste laag van Si is gescheiden en verwerkt van het oudersubstraat in een zonnecel. Het oudersubstraat kan voor het verdere wafering worden opnieuw gebruikt.

Om de spanning toe te passen, wordt een materiaal (b.v. een metaal) met een thermische uitbreidingscoëfficiënt verschillend van Si gedeponeerd en bij op hoge temperatuur bovenop het dikke kristallijne wafeltje van Si gedeponeerd. Wanneer het wafeltje afkoelt, veroorzaakt de wanverhouding van de thermische uitbreidingscoëfficiënt tussen het hoogste materiaal en Si het spanningsveld. Dit gebied stelt en verspreidt een barst in Si, dicht bij en parallel met de oppervlakte in werking. Daarna, de hoogste laag van Si en de breuk in bijlage van de metaallaag weg van het oudersubstraat. De metaallaag wordt verwijderd uit de folie van Si in een metaal-etsende oplossing, resulterend in een schone en spanning-vrije uiterst dunne folie van Si. Het substraat kan worden opnieuw gebruikt om van verdere lagen te pellen.

Last Update: 12. January 2012 10:41

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit