Saging av tynnere solcellewafer med tynnere tråd

REC ScanWafer er verdens største og ledende produsent av trådsagede solcellewafere. Dagens wafere produseres ved å sage opp blokker av solcellesilisium i 200 µm tynne skiver (wafer). Sageprosessen gjennomføres i en trådsag som bruker 160 µm tynn ståltråd kombinert med en sagevæske (slurry). Trådsaging av silisiumwafer er en komplisert prosess som krever tverrfaglig kompetanse. Så langt har reduksjoner i wafertykkelse blitt drevet av en operasjonell tilnærming. For å minske wafertykkelse ytterlige kreve s en vitenskapelig angrepsmetode basert på modellering og eksperimentelt arbeid. Prosjektets mål er å skape grunnlag for trådsaging av vesentlig tynnere wafere med tynnere tråd. Wafertykkelsen skal halveres til 100 µm og samtidig skal diameteren på tråde n minskes til 100 µm. For å opprettholde dagens kvalitet er modellering av selve sageprosessen nødvendig. Modellen omfatter en makromodell og en mikromodell. Makromodellen omhandler sammenhenger mellom prosessparametere og waferkvalitet, mens mikromodelle n skal beskrive mekanismene i sagsnittet (kuttemekanismer). Gradvis må modellene kobles sammen før bedriftene kan utnytte modellen til prosessoptimalisering. Den sentrale innovasjon er å oppnå en halvering av materialforbruket ved fremstilling av wafere med støtte fra modelleringsresultater. Dette er et meget stort skritt, både med tanke på effektiv materialutnyttelse og kontroll med prosessparametere - og har positive ringvirkninger for miljø og verdiskapning. For å nå målsettingen deltar verdikjedens sentrale industrielle aktører innenfor wafersaging i dette prosjektet, altså REC ScanWafer, SiC Renseproduksjon (gjenvinner slurry), Bandak (maskinerer guider) og Orkla Exolon (produserer silisiumkarbid). Og sammen med internasjonalt ledende forskningsins titusjoner innen solcelleforskning, SINTEF, NTNU og TU Bergakademie Freiberg, utgjør deltakerne en fullstendig kunnskapsbase.