De startup Twin Creeks heeft een ionenkanon ontwikkeld dat het mogelijk zou maken om dunnere zonnecellen uit silicium te produceren. Door aanzienlijk lagere productiekosten zouden de prijzen van zonnecellen en -panelen fors kunnen dalen.
Normale kristallijn-siliciumzonnecellen worden geproduceerd met een gemiddelde dikte van 200µm. Bij het doorsnijden van een blok silicium om de wafers te verkrijgen, gaat echter tot de helft van het materiaal verloren. Daarnaast zijn wafers, ook als deze veel dunner zijn, nog bruikbaar voor zonnecellen om elektriciteit op te wekken. Omdat silicium een broos materiaal is kunnen er bij de huidige productiemethode echter barsten ontstaan als de wafers te dun worden gesneden.
Twin Creeks heeft onder de naam Hyperion een geheel nieuwe productiemethode ontwikkeld die het mogelijk moet maken om veel dunnere wafers te ontwikkelen. Daarvoor gebruikt het bedrijf een ionenkanon. Allereerst worden er 3mm dunne siliciumwafers in een rad geplaatst. De wafers worden vervolgens door een ionenkanon gebombardeerd met waterstofionen. Door de spanning van het ionenkanon nauwkeurig te bepalen, nestelen de ionen zich 20µm diep in het silicium.
In een tweede stap worden de wafers met een robotarm een oven ingeschoven. Door de verhitting zetten de waterstofionen uit door het ontstaan van waterstofgas. Hierdoor breekt een flinterdunne toplaag los van 20µm dik. Achter de toplaag wordt een dunne en buigzame metaallaag geplakt. Vervolgens kunnen de wafers worden gebruikt om er functionerende zonnecellen van te maken, terwijl het resterende silicium gebruikt kan worden voor een volgende gang naar het Hyperion-ionenkanon.
Twin Creeks stelt dat er met deze nieuwe productiemethode tot 90 procent minder silicium wordt verspild, waardoor de productiekosten van zonnecellen met de helft gereduceerd kunnen worden. Dit zou goed nieuws betekenen voor de producenten van zonnepanelen omdat de prijs zou kunnen zakken naar 40 dollarcent per Watt. Hierdoor kan de prijs van met zonnepanelen opgewekte energie flink dalen en beter concurreren met fossiele brandstoffen.
Naast een efficiëntere productie van zonnecellen stelt Twin Creeks dat zijn ionenkanon ook gebruikt kan worden voor andere producten. Zo zou Hyperion ook toegepast kunnen worden bij de productie van cmos-sensoren en leds. De startup zegt zich echter vooral te willen richten op de producenten van zonnecellen in een poging de kostprijs van zonnecellen te drukken.