De relatief jonge zonnecelindustrie kent nog weinig standaarden en gestandaardiseerde procescontroleoplossingen. Reden voor een bont gezelschap van Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen om – met subsidie – te kijken wat voor winst daarmee nog te behalen valt. Het Zonprom-project maakt nu de balans
’Echt hoor, normaal gesproken stel ik mij altijd kritisch op, maar bij dit project liep alles gewoon ontzettend soepel‘, verexcuseert Jan Wemmenhove van projectmanagementbureau Holland Innovative zijn enthousiasme aan de telefoon. Wemmenhove coördineerde het inmiddels zo‘n beetje afgeronde Pieken in de Delta-project Zonprom, waarin een gemêleerd gezelschap van bedrijven en kennisinstellingen zich gezamenlijk op de procescontrole en meettechnologie van silicium zonnecel- en -modulefabricage hebben gestort. ’Het was mijn eerste subsidieproject en ik had er van tevoren een hard hoofd in, maar het is honderd procent meegevallen‘, bekent Wemmenhove.
De deelnemers van Zonprom (zie kader) probeerden een gat op te vullen in een industrie die weinig standaarden en gestandaardiseerde test- en meetmethodes kent. Wemmenhove: ’Door procesparameters beter te controleren en nieuwe testmethodes te implementeren, kan de efficiëntie van het productieproces nog aanzienlijk worden verbeterd.‘ PV-machinebouwers Roth & Rau (aanvankelijk nog OTB) en Rimas konden dat soort kennis goed gebruiken. Deze twee bedrijven waren de ’afnemers‘ of ’duwers‘ in het project.
Wemmenhove geeft een voorbeeld van wat procesbeheersing kan opleveren in een relatief onvolwassen industrie. ’Zonnecellen worden elektrisch met elkaar verbonden met behulp van deels handmatige soldeerprocessen en daarna gelamineerd. Dan hebben we een module of paneel. Tot op heden werden de soldeerverbindingen slechts beperkt getest, terwijl ze na inpakken niet meer kunnen worden aangepast. Liever zou je dus in een vroegtijdig stadium verbindingen van slechte kwaliteit willen lokaliseren en repareren.‘
Fotokopietje
In de eerste fase van het project inventariseerden de Zonprom-partners dit soort problemen in het veld, dus bij fabrikanten. Op basis van de uitkomsten kozen ze welke procesvariabelen ze zouden proberen te verbeteren om kosten te drukken en de kwaliteit te verbeteren. ’Soms bleek dat om technische of commerciële redenen een doodlopende weg, zoals detectie van microscopische scheurtjes met behulp van gepolariseerd infraroodlicht, maar in een aantal gevallen hebben we goede oplossingen weten te ontwikkelen.‘
Wat Wemmenhove betreft, is het grootste succes van Zonprom de interconnectietester voor soldeerverbindingen. Het testapparaat meet inductief, dus contactloos, de kwaliteit van elektrische verbindingen. ’Het is in een continu productieproces natuurlijk geen doen om met een ohmmeter en twee van die pennetjes contact te maken. De handheld versie die we op de PVSec-conferentie in 2011 hebben gepresenteerd, was direct een hit.‘ Zonprom heeft na de positieve respons een prototype tester ontwikkeld die in een productielijn kan worden geïntegreerd.
Zonprom heeft verder onder meer gewerkt aan RFID-functionaliteit om wafers in elk stadium van het productieproces en daarna te kunnen terugvinden (geadopteerd door OTB), aan een compactere zonnesimulator voor testdoeleinden (proof of concept gereed) en aan het voorspellen van celefficiëntie in een vroegtijdig stadium met behulp van een eenvoudig fotokopietje of een fotoluminescentiemeting (ECN zoekt partners om dit in een industriële omgeving verder te onderzoeken). Welke impact deze deelprojecten nu kwantitatief hebben gehad op de kwaliteit of kosten van zonnecellen kan Wemmenhove niet zeggen. ’Machinebouwers en hun klanten geven dat soort gegevens niet prijs.‘ Het belangrijkste resultaat van Zonprom is sowieso niet in cijfers uit te drukken, vindt hij. ’We hebben geleerd wat open uitwisseling van kennis oplevert. Daar willen alle partners zeker mee doorgaan. We hebben dan ook al aansluiting gezocht bij Solliance.‘