Israel - Canada-Israel Industrial Research and Development

Israel
Reducing the Cost of Solar Cell Production to Make This Clean
Energy Technology More Accessible to Consumers
Solar cells represent one of the most promising forms of renewable energy1,
powering everything from calculators to vehicles, water heating and lighting
systems for homes and buildings, and satellites. This innovative technology
is not only making a strong contribution to energy conservation, it is in high
demand. From 2006 to 2007, the solar cell market expanded by over 60
percent, and current forecasts suggest that it will continue to grow by 30
percent each year over the next two decades.
Despite lucrative market opportunities, the solar cell industry currently
faces key challenges. The cost of creating solar panels remains relatively
high compared to other forms of energy, and the current ‘screen printing’
technology used to produce solar cells is unable to address the technical
specifications of next-generation solar energy products. New fabrication
processes are required to help reduce the cost of solar cell production and
make this technology more accessible to the end user.
Objective
Solar panels feature an array of solar cells which are created by cutting
crystalline silicon into tiny wafer-thin disks, and then polished and treated.
Metal conductors are then spread across each disk and aligned in a thin
grid on the top of the panel. Currently, screen printing technology is used
to disperse a silver paste over a screen on the panel, with very fine spaces
exactly where the conductors are located, metallizing the wafers and
creating the solar cell pattern.
The goal of the Printer for Solar Cells Production with a Revolutionary
Transport System project is to develop a revolutionary, high-precision, highspeed process that can be used with an inkjet printing system to metallize
the front side of silicon wafers using thinner lines than screen printing,
improving efficiency by 25 percent and reducing the cost of metallization
by over 50 percent. For end users, this could reduce the cost of roof-top
solar energy panels by 20 percent.
1
2
Launched in July 2008, this CIIRDF-funded initiative brings together:
• Xjet, an Israeli-based company that develops innovative, next-generation
deposition2 technologies to enable more cost-effective, high-yield solar
cell fabrication;
• Meikle Automation, a Canadian company that specializes in assembly
and test automation solutions.
The companies are developing new solar cells using industrial inkjet printer
technology and an automated wafer placement system. Meikle will provide
the core technology required to manage the high-speed wafer-handling
system, and Xjet, which has developed the inkjet printer, will market the
complete system to end users.
Anticipated Benefits and Outcomes
Technology: The proposed technology is currently unsurpassed in the
industry, creating the potential to position solar cell technology ahead of
other renewable energy alternatives in the marketplace.
Business: If successful, the resulting solar cell technology is expected to
generate revenues in excess of $500 million by the year 2013. Meikle
and Xjet are both well positioned to benefit from this joint venture. The
launch of a successful product could help Xjet to generate over $100
million in annual sales in five years, and to emerge as a major player in the
metallization process for solar cell technology. Meikle would gain access
to an important and growing market, with the potential to double its sales
within five years.
Participants
• Meikle Automation Inc. (Canada); www.meikleautomation.com
• Xjet Ltd. (Israel); www.xjetsolar.com
Renewable energy, or energy that is generated from natural resources such as sunlight, wind, rain, tides, and geothermal heat which are naturally replenished
Deposition: The act of applying a thin film to a surface; http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film
Canada-Israel Industrial Research and Development Foundation Tel: 613-724-1284 www.ciirdf.ca
Israël
Réduire le coût de production des piles solaires pour que cette
technologie d’énergie propre soit à la portée des consommateurs
Les piles solaires constituent l’une des formes d’énergie renouvelable les plus
prometteuses.1 Elles peuvent alimenter bon nombre d’appareils, comme les
calculatrices, les véhicules, les chauffe-eau et les systèmes d’éclairage pour les
résidences et les édifices, ainsi que les satellites. Cette technologie innovatrice
est un bon outil pour conserver l’énergie et est très recherchée. En 2006 et
2007, le marché des piles solaires a augmenté de plus de 60 pour cent, et les
prévisions actuelles laissent entrevoir qu’il devrait continuer de croître de 30
pour cent par année au cours des vingt prochaines années.
Malgré les occasions lucratives sur ce marché, l’industrie des piles solaires fait
actuellement face à des défis importants. Le coût des panneaux solaires reste
relativement élevé par rapport à d’autres formes d’énergie et la technologie
de sérigraphie actuelle qui sert à produire les piles solaires ne peut répondre
aux spécifications techniques des produits de la prochaine génération. Il est
nécessaire de mettre au point de nouveaux procédés de fabrication pour
réduire le coût de production des piles solaires et placer cette technologie à la
portée de l’utilisateur final.
Objectif
Les panneaux solaires sont fabriqués en coupant du silicium cristallin en
petits disques très minces, qui sont ensuite polis et traités. Des conducteurs
métalliques sont ensuite étalés sur chaque disque et alignés en une fine
grille sur chaque panneau. Actuellement, la technologie de sérigraphie sert
à disperser une pâte argentée sur un écran sur le panneau, en laissant des
espaces fins exactement où sont situés les conducteurs, ce qui métallise les
plaquettes et crée le motif de la pile solaire.
Le projet Printer for Solar Cells Production with a Revolutionary Transport
System vise à mettre au point un processus révolutionnaire très précis et
rapide qui peut être utilisé à l’aide d’un système d’impression à jet d’encre
pour métalliser le dessus des plaquettes de silicium à l’aide de lignes plus
fines que dans le cas de la sérigraphie, ce qui augmente l’efficacité de
25 pour cent et réduit le coût de la métallisation de plus de 50 pour cent. Pour
l’utilisateur final, le coût des panneaux solaires à installer sur le toit est réduit
de 20 pour cent.
1
2
Lancée en juillet 2008, cette initiative financée par la FCIRDI réunit :
• Xjet, société israélienne qui conçoit des techniques de déposition2
innovatrices de prochaine génération pour fabriquer des piles solaires à
haut rendement plus rentables;
• Meikle Automation, société canadienne qui se spécialise dans l’assemblage
et l’essai de solutions d’automatisation.
Les sociétés développent de nouvelles piles solaires à l’aide de la technique
d’impression à jet d’encre industrielle et d’un système de placement
automatique des plaquettes. Meikle fournira la technologie de base pour gérer
le système de manipulation à haute vitesse des plaquettes et Xjet, qui a mis
au point l’impression à jet d’encre, commercialisera le système complet auprès
des utilisateurs finaux.
avantages anticipés ET Résultats
Technologie : Actuellement, la technique proposée est sans égal dans
l’industrie. Elle pourrait permettre aux piles solaires de surpasser les autres
énergies renouvelables sur le marché.
Possibilités d’affaires : Si elle porte fruit, cette technologie de piles solaires
devrait produire des bénéfices de plus de 500 millions de dollars d’ici 2013.
Meikle et Xjet sont en bonne position pour tirer profit de cette coentreprise. Le
lancement d’un produit à succès pourrait rapporter à Xjet des ventes annuelles
de plus de 100 millions de dollars en cinq ans et lui permettre de se placer en
position dominante sur le marché grâce au processus de métallisation pour les
piles solaires. Meikle obtiendrait l’accès à un grand marché en croissance et
pourrait doubler ses ventes en cinq ans.
Participants
• Meikle Automation Inc. (Canada); www.meikleautomation.com
• Xjet Ltd. (Israël); www.xjetsolar.com
L’énergie renouvelable est l’énergie qui est produite à partir de ressources naturelles qui se renouvellent naturellement, comme la lumière du soleil, le vent, la pluie, les marées et la chaleur géothermique.
Déposition : L’action d’appliquer une couche mince sur une surface; http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film
Fondation Canada-Israël pour la recherche et le développement industriels Tél: 613-724-1284 www.ciirdf.ca