Deel 1 (TNO) - Vereniging ION

14/11/2014
Introductie van nieuwste generatie
koud atmosferisch plasmasystemen
voor oppervlaktebehandeling in
industriële processen
Onderzoek: Marcel Simor
Presentatie: Andre Schilt
Solliance: Publiek Private Samenwerking dunne film PV
TNO/ECN/Holst/TUe/imec/FZJ (totaal >200 fte)
• Solliance heeft demo-lijnen
voor OPV, CIGS en amorf Si
• Focus: “generic equipment
solutions for improved quality
and yield at lower cost”
• Internationaal netwerk met
bedrijven; >20 partners
• HTC 21 Eindhoven
HyEt Solar
CIGS op staalfolie
aSi (comm.)
Solliance/Holst Centre
CIGS op glas
OPV op kunststof folie
1
14/11/2014
Infrastructure:
Innovative
equipment
operational
?
Startpunt industralisatie
 Surface DBD
•
Atmosferisch koud plasma
• Plasma is een mix van electronen, ionen, reactieve radicalen,
fotonen, neutrale deeltjes
• Chemisch zeer actief
AC
AC
AC
`
2
14/11/2014
Startpunt
 Resultaten in het lab: 10x10 cm2
•
Allerlei substraten zijn gemodificeerd
•
•
plastic (e.g. PE, PP, PET, ETFE, PTFE, PVDF), papier, glas
Verschillende modificaties gedemonstreerd
• e.g. betere hechting, verfbaarheid, printbaarheid
•
Een voorbeeld
untreated
SDBD treated - 2 s
Industrialisatie
 Samenwerking met Maan
•
Doel: Productie 40-cm Surface DBD plasma reactor
• Opschaalbaar tot 110 cm
• Minstens dezelfde efficiëntie
3
14/11/2014
Recente ontwikkelingen: Nieuw type reactor
•
•
•
•
Opgebouwd uit coatings - vormvrijheid
Beschermde electroden – lange levensduur
Eenvoudig op te schalen
Hogere vermogensdichtheid en homogeniteit
3 cm x 54.4 cm strip
without plasma
with 50-cm-long
1.8-mm-wide protected Ag strip
4-mm-wide plasma
Recente ontwikkelingen
 Start voltage
 Vermogensdichtheid
 Expected life time
~ 4 kV
~ 4 W/cm (max. getest)
~ 10 W/cm2
~ 1.5-2 years in air
2-5 years in N2; N2 + H2O
4
14/11/2014
Plasmabehandeling metalen




Reiniging (vooral organische vervuiling)
Etsen / opruwen
Verharden/verzachten top laag (metaal folies)
oxidatie/activatie
•
Verbeteren hechting metaal-coating, metaal-metaal en metaalplastic
 Polijsten
•
nieuw R&D proces - naar sub-µm-schaal
Egaliseren Metaal folie
 AFM: behandeld vs onbehandeld oppervlak
ra =
18-37 nm
rs=
23-49 nm
ra= 15-34
rs= 19-38 nm
Hoogte verschil 300-700 nm
Hoogte verschil = 105-179 nm
4 - 12 pieken/100 µm x 100 µm
0-1 pieken/100 µm x 100 µm
5
14/11/2014
Egaliseren Metaal folie
 SEM: onbehandeld vs behandeld oppervlak
SOLLIANCE
An R&D cluster bringing
thin film solar energy
technology to excellence
6

Download Report