Onderzoekers hebben een methode ontwikkeld waarmee fabrikanten van wafers met fotovoltaïsche cellen de productiekosten kunnen verminderen. Door wafers te testen voor ze bewerkt worden, zouden defecten eerder aan het licht komen.
Tijdens de productie van wafers, inclusief wafers die als zonnecellen ingezet gaan worden, doorlopen de plakjes silicium een groot aantal stappen. Ze worden in verschillende machines chemisch en fysiek bewerkt, wat bij ongeveer vijf tot tien procent van de wafers resulteert in breuken. Een groep onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory, een Amerikaans overheidsinstituut, heeft nu een methode ontwikkeld om die zwakkere wafers te identificeren voor ze de langdurige en kostbare productiestappen doorlopen.
De NREL-medewerkers ontwikkelden een testapparaat dat de microbreuken in wafers, die tijdens de lithografische stappen tot problemen kunnen leiden, kan identificeren. Dat Silicon Photovoltaic Wafer Screening System maakt gebruik van verwarmingselementen die de wafers lokaal sterk verhitten: het verwarmen en afkoelen zorgt voor thermische stress, die microbreuken verergert en tot breuken leidt. Een prisma concentreert de warmte van lampen op een 15mm breed deel van de wafers, die lokaal zeer snel tot 500 graden celcius verwarmd wordt. De rest van de wafer blijft koud, wat tot thermische stress leidt.
Het Spwss-apparaat van Nrel kan middels een computer de temperatuur exact aanpassen aan de specificaties en waferdiktes van verschillende fabrikanten. Bovendien zou het apparaat eenvoudig in productielijnen opgenomen kunnen worden. De wafer-tester zou met een capaciteit van 1200 wafers per uur snel genoeg voor productielijnen zijn en slechts 100.000 dollar kosten. De kosten die bespaard zouden worden door zwakke wafers te 'filteren' voordat ze dure bewerkingen ondergaan, zouden gezien het volume van de productie van fotovoltaïsche cellen in de miljarden dollars kunnen lopen.
/i/1358331450.jpeg?f=imagenormal)