Nieuwe productiemethode maakt zonnecellen goedkoper

Titel	:	Nieuwe productiemethode maakt zonnecellen goedkoper
Publicatie datum:	:	31 mei 2001
Trefwoorden:	:	zonnecellen, PV, RGS, silicium, EET, Bayer, Philips, productie
Zie ook:	:

Onderzoekers bij ECN in Petten werken aan een productiemethode om zonnecellen van silicium goedkoper te fabriceren. Inmiddels hebben ze een proefinstallatie in gebruik genomen waarmee de techniek kan worden verfijnd.

“Silicium is als grondstof voor zonnecellen erg duur. Om toch op grote schaal zonnecellen te maken kan je kiezen voor een andere grondstof, of slimmer omgaan met het materiaal. Wij kiezen voor een methode die silicium bespaart en tegelijkertijd de productiecapaciteit op kan voeren”, zegt Axel Schönecker, projectleider bij het Energieonderzoek Centrum (ECN) in Petten. Samen met zijn collega’s Leon Laas, Gert-Jan Langedijk, Astrid Gutjahr en Eelko Hoek is hij verantwoordelijk voor het zogeheten RGS-project, dat deels wordt gefinancierd door het Economie, Ecologie & Technologie(EET)-programma van de overheid. Plakjes silicium RGS staat voor Ribbon-Growth-on-Substrate, een nieuwe technologie waarbij silicium in gesmolten toestand in een gietvorm wordt gegoten. Vervolgens schuift een ondergrond (substraat) onder de gietvorm door, waarna het silicium als een folie stolt. Hierdoor krijg je 0,3 mm dunne plakjes silicium met afmetingen die worden bepaald door de lengte van het substraat en de breedte van de gietvorm. Schönecker: “De conventionele productiemethoden zagen het silicium in plakjes, waardoor de helft van het materiaal verloren gaat. Bij RGS kunnen we 90 procent van het materiaal nuttig gebruiken, waardoor de productiekosten worden gedrukt.” In tegenstelling tot andere geavanceerde ‘ribbon-growth’-methoden kan RGS de productie opvoeren zonder kwaliteitsverlies. “Bij RGS groeien de siliciumkristallen loodrecht op de richting van de lopende band, waardoor de productiesnelheid onafhankelijk is van de snelheid waarmee het silicium stolt. Dit is een groot voordeel, want hierdoor kunnen we een hoogwaardige kwaliteit materiaal blijven produceren als de productie wordt opgevoerd. Verder geleidt het folie de warmte, zodat de kristallisatie wordt versneld. Dit alles maakt RGS vier tot vijf keer goedkoper dan de conventionele methoden,” aldus Schönecker. Leon Laas en Axel Schönecker (rechts) leggen de laatste hand aan de RGS-apparatuur waarmee siliciumschijven worden gegoten. Primeur Begin april heeft ECN de eerste siliciumschijven volgens het RGS-proces gefabriceerd: dit is de eerste keer dat dit in Nederland gebeurt. In een laboratorium op het ECN-terrein zijn twee machines geïnstalleerd. Eén labmachine maakt individuele schijfjes, die voldoen aan de hoge kwaliteitseisen voor het gebruik in zonnecellen. De andere machine kan tot 300 schijfjes per keer produceren, die echter nog niet voldoen aan deze kwaliteitseisen. De machines zijn gratis geleverd door Bayer, die het proces begin jaren negentig bedacht. Het Duitse chemieconcern is nog steeds eigenaar van de RGS-technologie, maar laat de samenwerking met ECN over aan Deutsche Solar, de voormalige afdeling zonne-energie van Bayer. “Een echte continue productie kunnen we nog niet draaien. Dit wordt in de toekomst echter wel mogelijk door het project,” zo verwacht Schönecker. “Philips heeft aangeboden om een pilotmachine te bouwen in ruil voor de rechten om in de toekomst RGS-machines te leveren. Deze machine heeft de capaciteit van een productiemachine, terwijl hij flexibel genoeg is om het hele gietproces te testen en te optimaliseren. We hopen dat we binnen vijf jaar een productiemachine kunnen ontwerpen, die op grote schaal de volgende generatie silicium zonnecellen zal produceren.” Bron: Photon International, February 2001, p. 18-19 Meer informatie: Axel Schönecker projectleider RGS-project schonecker@ecn.nl tel. 0224-564740