Update uw browser.

Het lijkt erop dat u een oude versie van Microsoft Edge gebruikt. Update uw browser voor de beste ervaring met de Busch website.

Deze kant op
Contact
België

Productie van zonnecellen met vacuum

Het gebruik van ultramoderne vacuümtechnologie zorgt voor snellere productie van zonnepanelen en verhoogt de efficiëntie en duurzaamheid.

solar_panels

Vacuümtoepassingen

Bijpassende producten

De rol van vacuüm bij de productie van zonnecellen

De zonne-energiesector effent de weg voor toekomstige hernieuwbare energiebronnen. Vacuüm speelt hierbij een belangrijke rol. Het wordt voor de productie van silicium - de grondstof voor de cellen - gebruikt. Maar ook in de laatste fase tijdens het lamineren.

Zonnepanelen zijn populair bij zowel consumenten als bedrijven aangezien de techniek steeds efficiënter en kosteneffectiever wordt. Maar naarmate de vraag naar zonnepanelen toeneemt, groeit ook de behoefte aan efficiëntere productieprocessen.
Vacuüm zorgt niet alleen voor snellere productie. Het verhoogt ook de efficiëntie en duurzaamheid van zonnepanelen.

Het gebruik van ultramoderne vacuümtechnologie zorgt voor snellere productie van zonnepanelen en verhoogt de efficiëntie en duurzaamheid.

Het gebruik van geoptimaliseerde vacuümtechnologie brengt nog meer voordelen met zich mee. Zo wordt materiaalafval verminderd en het hele productproces duurzamer. Want dankzij een gelijkmatige verdeling van de coating op de zonnecellen wordt minder materiaal verspild.

Busch heeft optimale vacuümoplossingen voor de zonne-energiesector.

Vacuümtoepassingen bij de productie van zonnecellen

De productie van zonnepanelen duurzame, efficiënte en betrouwbare zonnepanelen kan door gebruik van vacuümtechnologie.

Er zijn vier belangrijke vacuümtoepassingen tijdens de productie.
  • Infographic productie zonnecellen

  • getMedia
  • test
    getMedia

  • getMedia
solar_panel_production_infographic_ingot

Kweken van siliciumkristallen onder vacuum

De cellen van zonnepanelen zijn gemaakt van silicium. En dat is er in overvloed. Het komt voor in rotsen, natuurlijke zandstranden en in de bodem. Maar altijd in combinatie met andere elementen - meestal zuurstof.

Voor zonnepanelen is zuiver silicium nodig. Om het te creëren, wordt polysilicium - een zeer zuivere vorm van silicium - gesmolten waarna er een zaadkristal wordt ingebracht. Maar, in gesmolten toestand is silicium bijzonder reactief. Gasmoleculen, stofdeeltjes en andere onzuiverheden kunnen snel reageren. Dit verstoort de groei van siliciumkristallen, wat uiteindelijk ten koste gaat van de prestaties en efficiëntie van een zonnecel.

Daarom wordt een vacuümsysteem gebruikt om alle lucht uit de proceskamer te verwijderen. In het vacuüm heeft het silicium niets meer om mee te reageren, zodat het kristal vrij blijft van onzuiverheden.

In deze omgeving - vrij van verontreiniging - wordt zuivere silicium gekweekt. Het begint zich te vormen op het zaadkristal. Terwijl het kristal langzaam uit het gesmolten silicium wordt getrokken, ontstaat één lange staaf. Deze wordt in ultradunne wafers van ongeveer 200 µm gesneden.

Toch zijn bepaalde onzuiverheden ook nodig. Tijdens het doteren worden kleine hoeveelheden van een ander element - meestal boor of fosfor - toegevoegd om de siliciumwafer te maken. Deze verbinden zich met de siliciumatomen en creëren 'vrije elektronen' die elektriciteit via het circuit kunnen overbrengen Op deze manier wordt puur silicium, een isolator, een halfgeleider.
solar_cell_manufacturing_load_lock_chambers

Load-lock-kamers

Om een stabiele, besmettingsvrije omgeving te creëren voor de gevoelige siliciumwafers zijn verschillende kritieke stadia van de productie van zonnecellen in een vacuümkamer.

Maar om plotselinge drukveranderingen bij binnenkomst van de wafers van atmosferische condities naar de hoofdkamer te voorkomen, is een tussenstap nodig. De load-lock-kamer. Eigenlijk is die te vergelijken met een luchtsluis op de deur van een ruimteschip. Het vormt een buffer tussen de twee kamers bij het laden en lossen van de wafers.

In de load-lock kamer wordt de atmosferische omgevingsdruk verlaagd en op het vacuümniveau van de hoofdkamer gebracht. Op deze manier verliest de hoofdkamer nooit druk, wat zorgt voor snelle cyclustijden en minder vervuiling.

Geschikte producten voor load-lock-kamers
solar_panel_production_infographic_coating

Coatingprocessen

Zonnecellen worden gecoat met verschillende materialen. Afhankelijk van het materiaal en de techniek heeft de coating verschillende eigenschappen. Vacuüm zorgt ervoor dat het coatingmateriaal gelijkmatig wordt verdeeld, vrij is van luchtbellen en een uniforme dikte heeft. Dit alles verhoogt de efficiëntie van elke zonnecel.

Bij de productie van zonnepanelen worden twee verschillende coatingmethoden gebruikt. physical vapour deposition (PVD) en plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Beide zijn dunne-film afzettingstechnieken. Maar het zijn verschillende methoden voor verschillende doeleinden In een PVD-proces condenseert de damp op het substraat en vormt zo de coating. Daarentegen vindt bij een PECVD-proces er een chemische reactie plaats van de damp op het substraat. Hierdoor ontstaat een dunne film.

Bij de productie van zonnepanelen wordt PVD meestal gebruikt om een fysieke laag aan te brengen. Bijvoorbeeld een beschermende laag, om de zonnecel tegen weerelementen te beschermen.

Geschikte producten voor PVD-coating

Daarentegen wordt PECVD gebruikt wanneer specifieke chemische en elektrische eigenschappen vereist zijn, zoals het aanbrengen een antireflectielaag. Dit maakt een zonnepaneel efficiënter omdat de cellen lichtdeeltjes kunnen opvangen om elektriciteit op te wekken. Lees meer over hoe coatingprocessen werken.

Geschikte producten voor PECVD-coating
solar_panel_production_infographic_lamination

Lamineren van zonnepanelen

Het hoogwaardig lamineren van zonnepanelen is essentieel voor de duurzaamheid. Tijdens dit proces worden meerdere lagen wafers gelijmd, inclusief een glasafdekking en beschermende achterplaat.

Vacuüm verwijdert alle lucht die tussen de lagen is ingesloten. Hierdoor ontstaat een hechte verbinding en het elimineert risico op delaminatie dat na verloop van tijd de efficiëntie van het zonnepaneel kan verminderen.

Geschikt producten voor lamineren

Bijpassende producten

Onze vacuümoplossingen worden gebruikt in grote productielocaties voor zonnepanelen. Over de hele wereld. Deze pompen staan bekend om hun betrouwbaarheid. In alle stadia van de productie van zonnepanelen.

 
PVD-coating
CVD-/PECVD-coating
Lamineren
Load-lock-kamer
 
COBRA NX
PANDA WV
✓
(load-lock-kamer)
 
 
✓
COBRA NX
PUMA WY
✓
(proceskamer)
 
 
✓
COBRA DS
✓
✓
(load-lock-kamer/proceskamer)
✓
✓
COBRA NC
PANDA WV
 
 
✓
(eerste kamer)
✓
COBRA NX
PANDA WV
 
 
✓
(tweede kamer)
✓
MINK MM
 
 
✓
 
COBRA NX
PANDA WV
 
 
✓
✓

Benut het volledig potentieel van uw vacuümproces

solution_stage_new2
met deskundige inzichten van Vacuum Diagnostics

Ontdek meer

Lees meer over de productie van zonnecellen met vacuum

Wat is het verschil tussen een zonnecel en een zonnepaneel?

Als we het over zonne-energie spreken, hebben we het meestal over zonnepanelen. Maar een zonnepaneel is niet de kleinste component. De kleinste onderdeel is de zonnecel of fotovoltaïsche cel. Deze bestaat uit twee lagen halfgeleiderwafers. Als meerdere zonnecellen parallel worden geschakeld, vormen ze een zonnepaneel. Deze zijn als één object ingekapseld en afgedicht.

Eén of meer zonnemodules die tot een installeerbare eenheid worden gecombineerd, vormen een zonnepaneel. En een zonnesysteem bestaat uit meerdere zonnepanelen die in serie of parallel zijn geschakeld. De grootte kan variëren van enkele modules tot meerdere hectaren.

Hoe worden zonnepanelen gefabriceerd?

Het productieproces van zonnepanelen - ook wel fotovoltaïsche (PV) panelen genoemd - bestaat uit verschillende stappen. De productie van siliciumwafers, celverwerking en modulemontage.

Het meest gebruikelijke productieproces voor zonnepanelen kent drie vacuümtoepassingen.

  • Kweken van siliciumkristallen. Kwartszand (SiO2) wordt samen met een reductiemiddel (koolstof) in een oven op hoge temperaturen verhit. De zuurstofmoleculen in het zand verbinden zich met de koolstof tot koolstofmonoxide (CO) en laten zuiver gesmolten silicium achter. Een zaadkristallen staaf wordt op het siliconen oppervlak geplaatst en langzaam omhoog getrokken. Door tijdens het omhoog trekken ook te draaien ontstaat een siliciumstaaf En om te voorkomen dat onzuiverheden in het siliciumkristal terechtkomen, wordt dit proces onder vacuum uitgevoerd. Tot slot wordt het siliciumstaaf in papierdunne schijven gesneden, de zogenaamde siliciumwafers.
  • Coatingprocessen. Voordat ze verwerkt worden tot zonnecellen en afhankelijk van het type zonnepaneel, ondergaan siliciumwafers verschillende chemische processen. Aangezien zuiver silicium glanzend is, zijn de cellen reflecterend. Daarom wordt onder vacuüm een antireflectielaag op het oppervlak aangebracht.
  • Laminering van zonnepanelen. Verschillende zonnecellen worden via metalen verbindingsstukken samengevoegd tot een zonnemodule Bovenop de module wordt een dun laagje glas aangebracht. Het achterpaneel is gemaakt van een zeer duurzaam materiaal op basis van polymeer. Vacuüm zorgt ervoor dat alle lucht tussen de lagen wordt verwijderd. Dit garandeert de sterkte en duurzaamheid van de afgewerkte module.

Zijn er verschillende soorten zonnepanelen?

Zonnepanelen kennen vier basistypes.

  • Monokristallijne panelen worden gemaakt door een enkel zuiver siliciumkristal te kweken dat in meerdere wafers wordt gesneden. Ze zijn ideaal voor locaties met beperkte ruimte. Zelfs in gebieden met weinig zonlicht kunnen deze zonnepanelen de maximale hoeveelheid energie collecteren.
  • PERC-panelen - panelen met cellen met een gepassiveerde emitter- en achtercel (PERC) - zijn een aangepaste versie van monokristallijne panelen. Ze hebben een hoger rendement door een extra reflecterende laag aan de achterkant. Hierdoor vangen ze extra fotonen op en genereren ze meer zonne-energie dan een traditioneel paneel.
  • Polykristallijne of multikristallijnezonnepanelen bestaan uit meerdere siliciumkristallen. Wafers worden gemaakt door een reeks siliciumfragmenten samen te smelten. Dit mengsel wordt vervolgens in een mal gegoten ter grootte van een zonnecel. Tijdens het gietproces wordt weinig tot geen materiaal verspild. Dit maakt polykristallijne panelen milieuvriendelijker. Deze categorie onderscheidt de twee types.
    • Tunneloxide gepassiveerd contact (TOPCon). Op de achterkant van de cel wordt een flinterdun oxidelaagje aangebracht. Hierdoor kan de cel hogere stroomspanningen verwerken en meer vermogen genereren. TOPCon-cellen zijn ook efficiënter dan PERC-cellen, vooral bij minder licht.
    • Heterojunction (HJT). Deze cellen bestaan uit drie lagen fotovoltaïsch materiaal. Ze maken gebruik van twee verschillende celtechnologieën. Polykristallijn silicium en dunne-film silicium werken samen om elektriciteit op te wekken. HJT-cellen worden over het algemeen gecombineerd tot grotere units en kunnen een hoog efficiëntieniveau bereiken.
  • Dunne film zonnepanelen bestaan uit meerdere lagen. Deze lagen zijn zo dun dat ze flexibel zijn. De panelen zijn lichter en gemakkelijker te installeren omdat ze geen steunframe nodig hebben. Dunne-film zonnepanelen zijn niet gemaakt van silicium, maar van cadmiumtelluride (CdTe), amorf silicium (a-Si) en koper indium gallium selenide (CIGS), ook bekend als perovskiet. Ze zijn efficiënter dan HJT-cellen.

Vacuüm wordt gebruikt in verschillende stadia van het fabricageproces voor elk type zonnepaneel. Afhankelijk van het type is dit tijdens het kweken van silicium, het coaten of het lamineren of in alle drie de stadia.

Wat is de grondstof voor zonnepanelen?

Kwartszand - ook wel natuurlijk strandzand - wordt gebruikt om zonnepanelen te maken. Zuiver silicium is het belangrijkste materiaal voor de productie van zonnepanelen. Dit kan uit dit zand worden gewonnen. Zuiver silicium is extreem reactief in gesmolten toestand. Om te voorkomen dat onzuiverheden het siliciumkristal binnendringen wordt het onder vacuüm verwerkt.