Kostenreduzierung durch Verbesserungen der Abgasbehandlung an einer Silizium-Dünnschicht-Solarzellen-Produktionslinie

Aufgrund des Drucks zur Kostenreduzierung in einer Dünnschicht-Solarzellen-Fertigung wurde der Versuch gestartet, die laufenden Kosten der Abgasentsorgungssysteme zu reduzieren. Voraussetzung war, die DRE (Destruction Removal Efficiency) sollte nicht reduziert werden. Verbesserungen für Wartung und Medienverbräuche  wurden vor Ort unter Produktionsbedingungen über einen Zeitraum von sechs Monaten getestet.

Point-of-use Abgasentsorgungskonzept
Point-of-use Abgasentsorgungskonzept Tianwei

Aufbau der Dünnschicht-Solarzellen-Fertigung in Baoding Tianwei

Die a-Si/μc-Si CVD-Prozess-Tools verwenden große Mengen an SiH4, H2 und NF3 sowie TMB und PH3 als Dotiergase. Die Prozessgase sind pyrophor, explosiv oder schädlich für die Umwelt. Deshalb werden die Prozessabgase durch Brenner/Wäscher – Systeme mit nachgeschaltetem, elektrostatischen  Staubabscheider am Ort ihres Entstehens (Point-of-Use)  entsorgt.  Jeden Tag werden etwa 100 kg SiO2 Staub und 180 kg HF erzeugt und in den Abgasentsorgungssystemen behandelt. Die Abgase aus den TCO-Tools enthalten DEZ, ZnO-Partikel und Kohlenwasserstoffe. Jedes TCO-Tool ist mit einem Brenner/Wäscher- Abgasentsorgungssystem verbunden, welches die brennbaren Verbindungen oxidiert und Partikel abscheidet.

Kostenreduzierung bei der Wartung: Hauptursachen und erzielte Verbesserungen

KAI - Abgasbehandlung mit GIANT/EDC

  • Partikelablagerungen im Reaktor und in den Anschlussleitungen zum elektrostatischen Staubabscheider
    - Ablagerungen im Reaktor waren viel geringer als erwartet → Wartungsintervall wurde verlängert
    - Zusätzlicher selbstreinigender und wartungsfreier  Vorfilter vor der Anschlussleitung → keine Wartung der Anschlussleitung mehr erforderlich
  • Sedimentation der Partikel im Kreislaufbehälter → wird durch erhöhten Durchfluss/Rühren der Waschflüssigkeit verhindert
  • Salzkrustenbildung stellte sich als Hauptursache für Ausfälle heraus → komplett beseitigt durch kleine Änderungen im Tank
Planmäßige Wartung Abgasentsorgung
Planmäßige Wartung Abgasentsorgung

ESCAPE - Wartungsintervalle vor Beginn des Tests gleichen denen der TCO-Tools

  • Maßnahme: Verlängerung der Wartungsintervalle
  • Ergebnis: keine negativen Auswirkungen auf die Verfügbarkeit der Anlage
  • Betriebskosten-Einsparungen an Point-of-Use Abgasentsorgungssystemen

Betriebskosten-Einsparungen an Point-of-Use Abgasentsorgungssystemen

Abgasentsorgungssystem GIANT

  • Optimierung des pH-Regimes → Reduzierung des Laugeverbrauchs
  • Vermeidung von Sedimentation und verbesserte Filtration der Waschflüssigkeit → höhere Konzentration von Teilchen in der Flüssigkeit möglich, Wassereinsparung
Medienverbrauch für Abgasentsorgung
Medienverbrauch für Abgasentsorgung

Abgasentsorgungssystem ESCAPE

  • Reduzierter Wasserverbrauch → keine negativen Auswirkungen

Fazit Kostensenkungsmaßnahmen bei Abgasbehandlung

Durch einfache, aber konsequente Verbesserungen können die laufenden Kosten der Abgasentsorgungssysteme deutlich reduziert werden.

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