بررسی فنی و اقتصادی فناوری های نوین تولید ویفرهای سیلیسیمی با ضخامت پایین جهت استفاده در پنل های خورشیدی

ویفرهای سیلیسیمی پلی‌کریستال امروزه از طریق احیا کربوترمیک اکسید سیلیسیم در کوره قوس الکتریکی تولید می‌شود. در تلاش برای کاهش هزینه‌های تولید ویفر سیلیسیمی، شرکت‌های پیشرو در این عرصه با ارائه فناوری‌های نوظهور هزینه تولید ویفرهای سیلیسیم را به یک سوم هزینه‌های مرسوم کاهش داده‌اند. این مقاله به ارائه روش‌هایی اختصاص دارد که ویفر سیلیسیم بدون برش با اره و با حداقل مواد ضایعات را تولید می‌کند. این روش بسیار کم‌هزینه تر از روش مرسوم با ضایعات بالا در تولید شمش سیلیسیم و برش با اره در صنعت فوتوولتائیک است. تولید این ویفرها با اندازه استاندارد به کار رفته در سلول خورشیدی با سرعت بالاتر و هزینه کمتر پیشرفت‌های زیادی در زنجیره ارزش پنل های خورشیدی سیلیسیمی ایجاد کرده است. در روش‌های مرسوم تولید ویفر که به وسیله برش شمش انجام می‌شود، مواد زیادی در اثر برخورد با تیغه‌های برنده به عنوان ضایعات تولید می‌شود. مشخصات ویفرهای تولید شده با فناوری‌های نوین از لحاظ ضخامت، تغییرات کل ضخامت (ttv)، زبری و خواص مکانیکی بالاتر و بهتر از ویفرهای تولید شده با فناوری‌های مرسوم است. این ویژگی‌های منحصر به فرد از عوامل فعال‌کننده این فناوری در آینده خواهد بود.

Technical and economical analysis of emerging technologies for production of low thickness solar cell silicon wafers

Polycrystalline silicon wafers are produced by carbothermic reduction of silicon oxides in electric arc furnaces. Leader silicon wafer producer companies use emerging production technologies to reduce the production cost of silicon wafers. These efforts lead to reduce the production cost of silicon wafers by 66%. Emerging technologies for production of kerfless silicon wafers with the low thickness are studied in this paper. Using of these technologies in comparison with the conventional production methods lead to reduce the production cost remarkably. These emerging technologies improved the value chain of silicon wafers of solar cell panels. Conventional methods of silicon wafers manufacturing produce high amount of kerf. Wafers produced with these emerging methods have good technical specifications such as thickness, total thickness variation and mechanical properties. These are drivers of the future of this technology.