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1990
Conference Paper
Titel
Grundlagen der Blockkristallisation
Abstract
Für Solarzellen werden neben einkristallinem Silicium, das nach der Czochalski-Methode hergestellt wird, in großem Umfang auch polykristalline Silicium-Scheiben verwendet. Dieses Material wird in Form großer Blöcke (bis ca. 120 kg) nach dem Prinzip der gerichteten Erstarrung aus flüsigem Silicium hergestellt und dann in Scheiben zersägt. Die gängigste Scheibengröße ist derzeit 100 x 100 qmm bei einer Dicke von 300-500 mym und einer Korngröße von ca. 1 qcm. Es gibt derzeit weltweit mehrere Hersteller solchen polykristallinen Materials, der wichtigste ist die Fa. Wacker-Chemitronic in Burghausen. Die Prozesse der Blockherstellung unterscheiden sich bei den einzelnen Firmen, in jedem Falle findet jedoch ein langsames gerichtetes Erstarren einer Silicium-Schmelze in einem geeigneten Behälter statt, und zwar von unten nach oben. Es entsteht ein grobkörniger multikristalliner Block. Die Temperaturführung bei der Erstarrung sowie die Art der Behältermaterialien und sonstiger Hilfsstoffe in de r Anlage bestimmen die Qualität der Silicium-Scheiben und damit letztendlich die Qualität der Solarzellen. In den letzten Jahren ist ein eindeutiger Trend zu immer höheren Solarzellenwirkungsgraden zu verzeichnen. Damit besteht auch Bedarf an einer Qualitätsverbesserung der Silicium-Blöcke. Die im Moment angewandten Herstellungsverfahren tragen allerdings auch noch ein gewisses Potential an Verbesserungsmöglichkeiten in sich. Aus diesem Grunde schien uns ein Forschungsprojekt sinnvoll, das sich mit wissenschaftlichen exakten Methoden mit den grundlegenden Problemen bei Herstellung von polykristallinen Silicium-Blöcken durch gerichtetes Erstarren beschäftigt.
Konferenz