Verhoogd rendement zonnecel bereikt

Titel	:	Verhoogd rendement zonnecel bereikt
Publicatie datum:	:	6 juli 2004
Trefwoorden:	:	PV, rendementsverbetering, in-line productie
Zie ook:	:	http://www.ecn.nl/library/reports/2004/rx04064.html

ECN heeft met een simpel continue proces, dat direct geschikt is voor toepassing in de industrie, een grote silicium zonnecel (15 × 15 cm2) geproduceerd met een omzettingsrendement van 16,5%. Concurrerende instituten maken gebruik van zogenaamde 'batch-processen' welke bewerkelijk en tijdrovend zijn. Het hoogst behaalde rendement voor een kristallijn silicium zonnecel, vervaardigd met industriële batch-processing, is 16,6%.

Het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) heeft vanwege potentieel lagere productiekosten, sinds het begin van het onderzoek ingezet op een in-line productieproces. Hierdoor waren de gepubliceerde rendementen jarenlang minder hoog dan die van de concurrerende instituten. Met dit recentelijk behaalde resultaat heeft ECN bewezen dat het wel degelijk mogelijk is met een eenvoudig en goedkoop in-line proces tenminste dezelfde rendementen te behalen als met batch-processen. 'Batch processing' is een productiewijze waarbij silicium plakken in cassettes in de verschillende apparaten geplaatst worden. Dit proces is zeer bewerkelijk en tijdrovend. Het inline systeem voor de depositie van silicium-nitride voor multikristallijne silicium zonnecellen. Dit silicium-nitride resulteert in de karakteristieke blauwe kleur. De grootste bottleneck voor in-line productie was het diffusieproces, waarbij fosfor bij hoge temperatuur in het silicium wordt gedreven. Dit diffusieproces wordt normaal gesproken uitgevoerd in buisovens, welke ook gebruikt worden in de halfgeleider industrie. Over het algemeen wordt aangenomen dat het gebruik van buisovens noodzakelijk is om het silicium niet te vervuilen. ECN gebruikt voor het diffusieproces een simpele bandoven, waarbij het silicium over een metalen band door de oven getransporteerd wordt. Door ECN is nu bewezen dat tijdens de fosfordiffusie in een dergelijke bandoven, geen significante vervuiling van het silicium met metalen optreedt. Het is dus mogelijk dezelfde rendementen te halen met een bandoven als met een buisoven. ECN ziet mogelijkheden om het rendement van zonnecellen vervaardigd met een dergelijk inline productieproces binnen enkele jaren verder op te voeren tot 18%. ECN werkt samen met machinefabrikanten zoals OTB Engineering uit Eindhoven, en Roth&Rau en RENA uit Duitsland om deze processen beschikbaar te maken voor zonnecelproducenten. De resultaten van dit onderzoek zijn gepresenteerd tijdens de 19e Europese zonne-energieconferentie in Parijs van 7 tot 11 juni. Het behaalde rendement is officieel bevestigd door het primaire kalibratielaboratorium van de VS, het National Renewable Energy Laboratory. Informatie: ECN-rapport “16% mc-Si cell efficiencies using industrial in-line processing” door auteurs Arthur Weeber, Teun Burgers, Maurice Goris, Martien Koppes, Eric-Jan Kossen, Henk Rieffe, Wim Soppe, Kees Tool en Jan Bultman van de unit Zonne-energie. Het rapport is te downloaden via http://www.ecn.nl/library/reports/2004/rx04064.html Contact: Jan Bultman ECN Zonne-energie Tel: 0224 564786 bultman@ecn.nl