De technische universiteiten van Delft en Eindhoven verdiepen zich in dit project in een aantal specifieke vraagstukken rondom een nieuwe productietechnologie voor zonnecellen. Het gaat om expanding thermal plasma CVD. Deze technologie kan mogelijk worden toegepast voor de roll-to-roll massafabricage van flexibele zonnefolies van amorf silicium. Met ETP CVD zijn in principe hoge groeisnelheden te halen, echter de productieomstandigheden tasten het rendement van de zonnecellen aan.
Aanleiding: expanding thermal plasma (ETP) techniek
Eind 2004 werd een onderzoeksproject afgerond waarin een nieuwe, “tweede generatie” technologie is ontwikkeld voor het roll-to-roll produceren van flexibele zonnefolies. Hierbij wordt gebruikgemaakt van een nieuwe depositiemethode voor het aanbrengen van amorf silicium op het dragermateriaal, de zogeheten expanding thermal plasma (ETP) techniek. Met deze techniek kunnen hoge groeisnelheden worden behaald, wat de productiekosten omlaag brengt.
Op basis van de techniek startten de TU Delft, de TU Eindhoven en Akzo Nobel Chemicals RTC met een project om zogeheten micromorfe modules te maken met behulp van ETP. Het accent ligt hierbij op de snelle depositie van microkristallijn silicium.
ETP-techniek
Over de ETP-techniek moet echter nog steeds een aantal fundamentele onderzoeksvragen worden beantwoord. Deze vragen hebben met name betrekking op het groeiproces van amorf silicium bij hoge groeisnelheden. Om in korte tijd materiaal met goede eigenschappen voor zonnecellen te maken, lijkt een relatief hoge temperatuur van 350°C nodig te zijn. Wanneer die temperatuur tijdens de productie van een zonnecel zou worden gerealiseerd, vervormen evenwel de eerder aangebrachte laagjes van amorf silicium. Dat verlaagt het uiteindelijke rendement van de zonnecel.
Project: nader onderzoek naar ETP
Het project onderzoekt waarom precies die substraattemperatuur zo hoog moet zijn en of zo’n hoge temperatuur inderdaad onvermijdelijk is voor een hoge depositiesnelheid.
Het micro-elektronica-instituut DIMES van de TU Delft en de faculteit Technische Natuurkunde van de TU Eindhoven voeren het project uit. Zij gaan onder meer gebruik maken van geavanceerde massaspectrometrie, cavity ring down absorptiespectroscopie en spectroscopische ellipsometrie. Overigens gaat het in dit onderzoek niet alleen om de depositie van amorf silicium zonnecellen, maar ook van de top van de cel van een micromorfe module. Ook daar wordt amorf silicium toegepast. En ook daar moet de depositiesnelheid hoog genoeg zijn om niet limiterend te worden voor het depositieproces.
| Titel | Snelle depositie van amorf silicium met behulp van een rf gemoduleerd expanderend plasma |
| Penvoerder | Technische Universiteit Delft |
| Contactpersoon | dr. R.A.C.M.M. van Swaaij |
| Adres | Postbus 5053, 2600 GB Delft |
| Telefoonnummer | 015 – 278 62 34 (algemeen) of 015 – 278 72 59 (direct) |
| r.vanswaaij@dimes.tudelft.nl | |
| Website | www.ectm.et.tudelft.nl |
| Partners | Technische Universiteit Eindhoven |
| Looptijd | juni 2005 – mei 2009 |
| EOS-regeling | Lange Termijn - Opwekking en netten |
| Projectnummer | LT01006 |
Eindrapport: http://www.rvo.nl/sites/default/files/rvo_website_content/EOS/EOSLT01006...
Geplaatst op: 04-09-2012 | Gewijzigd op: 21-01-2013