Simultaneous Silicon Melting and Mono Ingot Solidification (SiMMIS)

Ved etableringen og veksten av solcelleindustrien de siste ti år har norsk industri, pga sterk kompetanse innen materialteknologi, tatt en posisjon som en verdensledende leverandør av silisium ingoter og wafere. Gjennom finanskrisa er denne posisjonen bli tt sterkt truet av konkurrenter i lavkostland (hovedsaklig Kina). Dette har ført til at selskap som NorSun har fokusert mer og mer på differnsiering gjennom innovative step-change teknologi og konsistente høykvalitetsprodukter. Målet med dette prosjektet er å utvikle ny teknologi for kontinuerlig Czochralski krystalltrekking. Krystallvekst med en kontinuerlig prosess har vært drømmen for alle krystallvekstingeniører i flere tiår, men har aldri blitt industrialisert i stor skala, hvilket betyr at det er en svært vanskelig oppgave med høy risiko. Hvis prosjektet lykkes vil den nye prosessen være et viktig skritt mtp kostnad og kvalitet sammenlignet med dagens løsninger og vil danne basis for enkrystall silisium leveranser for neste generasjons høyeffektive solceller. I prosjektet samarbeider NorSun med en norsk engineering partner som er kjent for sine innovative løsninger samt forskningsinstituttene SINTEF og ECN (Nederland). Så langt i prosjektet er et helt nytt konsept for kontinuerlig krystalltrekking utviklet, designet, produsert og testet. Hvert enkelt element av prosessen er demonstrert separat. Integrasjon av elementene og industrialiseringen av konseptet vil bli gjort i et oppfølgingsprosjekt, forutsatt at finansiering kan skaffes.

During the establishment and tremendous growth of the solar cell industry in the last decade, Norwegian industry has, due to a strong competence base within materials technology, taken and maintained a position as a world leading supplier of silicon ingot s and wafers. Since the financial crisis, this position has been seriously threatened by competitors in low-cost countries (mainly China), which has led companies like NorSun to increasingly focus on differentiation through innovative step-change technolo gy and consistent high-performance quality products. The overall goals of the proposed project are (i) to develop new technology for continuous Czochralski crystal pulling (CCZ) and (ii) to demonstrate by pilot-scale production that this technology can in crease monocrystalline silicon productivity with 100 % and reduce the production cost by 50 % compared with the state-of-the-art Czochralski process performance in NorSun today. CCZ has been the dream of every crystal growing engineer for several decades, but has never been industrialised, which means that it is a really difficult task with a high risk involved. If the project is successful, the new process will constitute a major step change with respect to cost and quality compared with today's solution s and will form the basis for monocrystalline silicon supply for the next generation of high efficiency solar cells. In the project, NorSun partner up with a world leading polysilicon supplier, a Norwegian engineering company famous for its innovative sol utions, and the leading edge research institutes SINTEF (solidification modeling and experiments) and ECN (the Netherlands) (high efficiency solar cell processing).