OTB en Arise reduceren PV-processtappen met inkjet

15 oktober 2009

OTB Solar en het Canadese Arise Technologies zeggen goede vooruitgang geboekt te hebben in de ontwikkeling van een eenstaps inkjetproces om zogenaamde selectieve emitters te fabriceren. Daarmee liggen beter presterende zonnecellen in het verschiet met minder fabricagestappen.

De emitter vormt het hart van een zonnecel, de regio waar elektronen en gaten ontstaan door inslaande fotonen. Traditioneel worden emitters gemaakt door een laagje van een reeds gedoteerde wafer te verzadigen met complementaire vervuilingen. Zonder extra maatregelen zijn deze emitters homogeen en geleiden ze overal even goed. Met het hoogst mogelijke rendement voor ogen is dat een compromis, omdat er niet alleen elektronen en gaten moeten worden gegenereerd, maar ook afgevoerd. Daarom is het beter als sommige zones beter geleiden dan andere.

Dat is het geval in een selectieve emitter, waarbij door variatie in het doteringgehalte de geleidbaarheid van een stukje zonnecel in overstemming wordt gebracht met zijn functie. ’Dat is niets nieuws‘, zegt CEO Chris Boomaars van OTB Solar. ’In de literatuur staan tientallen ontwerpen beschreven van selectieve emitters. De uitdaging zit echter in het productieproces.‘

Een voor de hand liggende methode om een selectieve emitter te maken is door met maskers te werken. Ook kan de inwerking van doteringen lokaal worden beïnvloed met lasers. Boomaars: ’Dat geeft meerdere processtappen. Wij hebben samen met Arise onze inkjettechnologie gebruikt om dat in één stap te doen – en dat is uniek. Dat scheelt een hoop extra processen, dus ook apparatuur en materiaal.‘

De gezamenlijke inspanningen van Arise en OTB zijn niet het eindpunt van de samenwerking. De resultaten tonen de haalbaarheid van de productietechnologie, maar ze moet nog worden opgeschaald naar hoge volumes. Ook denkt Boomaars dat de maximale rendementsverbetering nog niet is behaald. Hij gaat ervan uit dat de efficiëntie dankzij een selectieve emitter 0,7 tot 1 procentpunt hoger uitvalt.

Fortunes of High Tech

OTB installeerde eerder een inkjetmachine bij het Californische Innovalight. Dat is dezelfde machine als gebruikt voor de fabricage van selectieve emitters, maar de Amerikanen gebruiken hem voor een heel ander proces. Zij brengen er silicium nanodeeltjes mee op.