VOC Reduk­ti­on in der Solar­zel­len­pro­duk­ti­on

Die Kon­tak­te von Sili­zi­um-Solar­zel­len wer­den mit metal­li­schen Pas­ten auf der Vor­der-und Rück­sei­te des Wafers gedruckt. Die orga­ni­schen Bestand­tei­le der Pas­te ver­damp­fen in ther­mi­schen Pro­zess­schrit­ten und wer­den mit einer kon­trol­lier­ten Luft­strö­mung aus dem Ofen aus­ge­sto­ßen.

Flüch­ti­ge orga­ni­sche Bestand­tei­le (VOC) in der Sili­zi­um-Solar­zel­len-Pro­duk­ti­on

Je nach Pro­zess­tem­pe­ra­tur kön­nen eini­ge Ver­bin­dun­gen teil­wei­se oxi­die­ren. Wäh­rend flüch­ti­ge orga­ni­sche Bestand­tei­le (VOC) schnell unter ihren Dampf­druck ver­dünnt wer­den, nei­gen Ver­bin­dun­gen mit nied­ri­gem Dampf­druck dazu, Flüs­sig­kei­ten oder Fest­stof­fe zu bil­den. Die­se kön­nen sich auf den Ober­flä­chen der Abgas­lei­tun­gen abla­gern und im Lau­fe der Zeit zu vis­ko­sen oder sogar fes­ten Ver­bin­dun­gen oxi­die­ren. Die Ansamm­lung flüs­si­ger und fes­ter Rück­stän­de in den

Abgas­lei­tun­gen ist ein typi­sches Pro­blem sol­cher ther­mi­schen Pro­zes­se. Flüs­sig­kei­ten kön­nen aus­lau­fen oder wie­der in das Pro­zess-Tool zurück­lau­fen und Fest­stof­fe kön­nen beweg­li­che Tei­le blo­ckie­ren. Außer­dem trägt die orga­ni­sche Belas­tung der Abluft zum Gesamt­aus­stoß orga­ni­scher Emis­sio­nen der Pro­duk­ti­ons­li­nie in die Atmo­sphä­re bei. Die Ent­wick­lung einer tech­ni­schen Lösung für die­se Pro­ble­me ist in die­ser Publi­ka­ti­on beschrie­ben.

Pro­duk­ti­ons­li­nie mit elek­tro­sta­ti­schem Kon­den­satab­schei­der

Abgasentsorgung Q-Cells

Drei Dru­cker/­Trock­ner-Kom­bi­na­tio­nen sind in einer Linie auf­ge­stellt, gefolgt von einem Brenn­pro­zess. Die­se Lini­en haben ver­schie­de­ne Abgas­an­schlüs­se, wobei die höchs­ten orga­ni­schen Belas­tun­gen beim Kon­tak­tie­ren der Rück­sei­ten auf­tre­ten. Die­se Abga­se ver­las­sen die Anla­ge bei einer Tem­pe­ra­tur von etwa 200 °C. Bei Ver­wen­dung eines her­kömm­li­chen Kon­den­sa­tors zur Redu­zie­rung der orga­ni­schen Emis­sio­nen wird Kon­den­sat in der Abgas­lei­tung akku­mu­liert.

Ent­wick­lung von JUNIPER

Das neu ent­wi­ckel­te Sys­tem ist ein elek­tro­sta­ti­scher Kon­den­satab­schei­der. Es besteht aus einem Wär­me­tau­scher, kom­bi­niert mit elek­tro­sta­ti­schen Abschei­der­säu­len. Wär­me­tau­scher und Abschei­der­säu­len sind über einem Tank instal­liert, in dem das Kon­den­sat gesam­melt wird. Orga­ni­sche Koh­len­stoff­ver­bin­dun­gen mit nied­ri­gem Dampf­druck bil­den beim Abküh­len Aero­so­le. Die­se Tröpf­chen wer­den dann in dem Par­ti­kel­fil­ter ein­ge­fan­gen. Das gesam­te Sys­tem befin­det sich in einem Schrank. Gesam­mel­tes Kon­den­sat kann auto­ma­tisch in einen zen­tra­len Sam­mel­be­häl­ter abge­las­sen wer­den. Das Sys­tem ver­fügt über Sicher­heits­vor­keh­run­gen, die im Fal­le eines Alarms die Drucker­li­nie stop­pen. Es kann mit einem Fern­über­wa­chungs­sys­tem ver­bun­den wer­den.

JUNIPER- Funktionsprinzip

Eva­lu­ie­rungs­er­geb­nis­se JUNIPER

Nach der erfolg­rei­chen Eva­lu­ie­rung des Pro­to­typs wur­den meh­re­re JUNIPER- Sys­te­me an Drucker­li­ni­en der glei­chen Pro­duk­ti­on von Solar­zel­len instal­liert. Mes­sun­gen der Kon­zen­tra­ti­on der orga­ni­schen Koh­len­stoff­ver­bin­dun­gen vor und nach dem Sys­tem zeig­ten, dass mehr als 97 % der flüch­ti­gen orga­ni­schen Kom­po­nen­ten von JUNIPER ent­fernt wer­den. Der Pro­to­typ arbei­te­te über ein Jahr sta­bil und war­tungs­frei.

Die fol­gen­den Bei­spie­le zei­gen Mes­sun­gen der Gesamt­men­ge orga­ni­scher Ver­bin­dun­gen wäh­rend der Pro­duk­ti­on an zwei ver­schie­de­nen Anla­gen (gemes­sen mit FID).

Messdiagramm Organische Verbindungen
Messdiagramm Organische Verbindungen

Zusam­men­fas­sung: Reduk­ti­on orga­ni­scher Emis­sio­nen

Mit dem elek­tro­sta­ti­schen Kon­den­satab­schei­der JUNIPER kann die Belas­tung der Abluft aus dem Brenn­pro­zess mit orga­ni­schen Koh­len­stoff­ver­bin­dun­gen um mehr als 97 % redu­ziert wer­den. Die instal­lier­ten Sys­te­me arbei­ten sta­bil.  Durch die auto­ma­ti­sche Ent­lee­rung des Kon­den­sa­ts wird eine manu­el­le Hand­ha­bung der Kon­den­sat­ka­nis­ter ver­mie­den und der War­tungs­auf­wand extrem nied­rig gehal­ten.

JUNIPER Elektrostatischer Kondensatabscheider
Headquarter in Dresden

Ihr Ansprech­part­ner zum The­ma Abgas­be­hand­lung und VOC-Reduk­ti­on:

Frau Juli­et­te Cavaillier/Herr Falk All­mrodt
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