ENGINEERIGNET.BE - De mogelijkheid om uniforme, ultradunne lagen van chemische stoffen in grote oppervlakten te produceren is van groot belang voor de wereldwijde hightech industrie.
Door de jarenlange samenwerking tussen kennisinstellingen en het bedrijfsleven in de regio Eindhoven, werd het mogelijk om deze innovatieve technologie van laboratorium naar fabriek te transfereren.
Fabrikanten van zonnepanelen, batterijen en grote afnemers zoals de automobielindustrie streven naar hogere rendementen van de energieconversie, efficiëntere stroomverbruik, hogere capaciteit van energieopslag onder snellere laadtijden en langere levensduur van flexibele dragers.
In al deze groeimarkten is een snelle productietijd tegen zo laag mogelijke kosten essentieel voor succes. Wetenschappelijke testen hebben aangetoond dat sALD, een uitvinding van TNO bij Holst Centre, hierin een doorslaggevende rol kan spelen.
Gebaseerd op de sALD-techniek bouwt VDL ETG inmiddels machines waarmee bedrijven als SALD en SALDtech hun producten kunnen vermarkten. Zo heeft SALD haar rol van equipment OEM van R2R sALD machines naar zich toe getrokken.
Hiermee creëren vier Nederlandse bedrijven een enorme potentie om de technologie volledig in eigen handen te houden, verder te ontwikkelen en nieuwe markten te penetreren.
Door de samenwerking tussen wetenschappelijke organisaties, investeerders, regionale overheden en bedrijfsleven uit de Brainportregio kan er op grote schaal worden geproduceerd.
ACHTERGROND
Atoomlaag depositie (atomic layer deposition - ALD) is een technologie die vooral bekend is van de productie van computerchips. Met deze technologie worden in een vacuümapparaat gassen in contact gebracht met een stilstaand materiaal. Zo worden met hoge precisie atoomdunne laagjes na elkaar aangebracht, waardoor het materiaal sterk verbeterde eigenschappen krijgt.
Nadeel is dat het traag werkt; pas als een laag helemaal klaar is, kan de volgende laag worden aangebracht. Om toch een hoog volume productie te krijgen, worden meerdere machines tegelijk gebruikt die verschillende batches produceren. Dit kost niet alleen veel tijd, maar ook veel ruimte.
In 2008 ontwikkelden TNO-wetenschappers hiervoor een innovatieve oplossing. Ze ontwikkelde een techniek waarbij een geavanceerde depositiekop de laagjes direct achter elkaar aanbrengt op een snel bewegend materiaal. Deze verbeterde vorm van ALD werd spatiële ALD genoemd.
TNO wist hiermee de productiesnelheid 5 tot 10 keer te verhogen, terwijl de coatingkwaliteit gelijk bleef. Bij testen bleek hiermee het rendement van zonnepanelen sterk te kunnen worden verbeterd.
Op de foto: Schematische weergave van het roll-to-roll Spatial ALD concept. Kunststoffolie wordt om een ??trommeloppervlak gewikkeld, van waaruit reactieve gassen (blauw en rood) worden toegevoerd, gescheiden door stikstof (groen). Door zowel de trommel als de folie te bewegen, wordt een dunne ALD-laag op de plastic folie aangebracht.
