ENGINEERINGNET.NL - Een consortium, bestaande uit CCM, IBSPE, Smit Ovens, SPGPrints en Solliance partners TNO en ECN, ontwikkelde een prototype processtation gerealiseerd voor de productie van zonnecellen.
Het processtation voor serieschakeling van dunne-film zonnecellen (Produzo) verdeelt rollen met fotoactief basismateriaal in secties en zorgt voor de onderlinge elektrische verbinding.
Doordat alle proceshandelingen in een doorlopende beweging plaatsvinden, zijn de zonnecellen betaalbaarder en is het ontwerp flexibeler dan bij een conventioneel proces. Groene stroom uit zonne-energie wordt daarmee nog breder inzetbaar.
De basis is een Generic Substrate Carrier van CCM, een nauwkeurig lopende metaalband, die in deze uitvoering een glasplaat of een rol flexibele folie van maximaal 60 centimeter breed kan transporteren met een snelheid tot 2000 millimeter per seconde (7,2 km/uur).
Dat gebeurt met een nauwkeurigheid van 10 micrometer, ofwel een honderdste deel van een millimeter. Tijdens het transport wordt binnen een afstand van 2 meter een aantal bewerkingsprocessen uitgevoerd. Met gebruik van laser worden sporen geschreven die het materiaal in cellen verdelen.
Hierin worden met behulp van inkjet een isolerende inkt en geleidende zilverinkt geprint voor de elektrische verbindingen, de zogenaamde interconnects.
Flexibilisering van vorm en functie van de zonnecel vraagt om “back-end” productieprocessen voor het aanbrengen van de interconnects. Daarin begint het productieproces van zonnecellen in een fabriek die ongestructureerd fotoactief basismateriaal op de rol voorbereidt.
Vervolgens maakt een andere processtap de cellen op maat - groot of klein, vlak of gebogen - en werkt ze af. Beide productieprocessen kunnen hierdoor afzonderlijk worden geoptimaliseerd. En de vorm wordt pas als laatste bepaald. Deze innovatieve machine maakt dit mogelijk.
Produzo verkleint de dode zone: de oppervlakte die verloren gaat aan doorverbindingen, want deze dragen niet bij aan de lichtopbrengst. Door toepassing van precisietechnologieën zijn de doorverbindingen veel kleiner dan die in een conventioneel proces, wat het totaalrendement per zonnecel verhoogt.
Door alle processtappen kort achter elkaar op een heel nauwkeurige transportband uit te voeren, is de invloed van vervuiling en verschuiving minimaal.
Produzo is wereldwijd gezien een unieke machine die op industriële schaal voor de productie van zonnecellen op dunne-film kan worden toegepast: zowel op glasgebaseerde fotovoltaïsche panelen als op flexibele modules die worden gemaakt via roll-to-rolltechnieken.
ACHTERGROND
Voor de ontwikkeling van dit processtation concentreerde iedere projectpartner zich op een specifieke uitdaging:
