Solarzellenproduktion Silizium mit popcorn-ähnlichen Oberflächen aufbereiten

Decker-Anlagenbau, Spezialist für nasschemische Verfahren, hat eine Anlage zur Silizium-Reinigung auf den Markt gebracht, mit der sich auch schwierig zu reinigendes poröses Silizium behandeln und der Solarzellenproduktion wieder zuführen lässt.

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Linde Material Handling GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

trivid GmbH

Die Solarbranche steht derzeit unter heftigem Preisdruck. Entsprechend hart wird kalkuliert. Unternehmen investieren deshalb intensiv in die Entwicklung effizienter Verfahren für alle Schritte der Prozesskette. Für die Silizium-Hersteller bietet die Aufwertung von verunreinigtem Silizium zu hochwertigem Solar-Silizium eine Möglichkeit, Erträge zu steigern.

Silizium mit geringerem Reinheitsgrad entsteht bei der Herstellung von hochreinem Silizium in den Randbereichen des Kristalls. Hier kommt es während des Kristallwachstums an den Randbereichen zu Dendritenbildung, einer unerwünschten Störung der Kristall-Struktur und gegebenenfalls Ablagerungen von Metallen, Kohlenstoffen oder anderen Substanzen an dieser zerklüfteten Oberfläche.

Kontaminiertes Material erzielt wegen der niedrigeren Qualität geringere Preise

Dies sind unerwünschte Strukturen, die sowohl bei im Fluidized Bed Reactor FBR, als auch im Siemens-Verfahren entstehen können. Beimengungen von Metallen führen bekanntermaßen zu einer geringeren Minoritätsträger-Lebensdauer, was den Wirkungsgrad des Solar-Siliziums herabsetzt.

Weitere Ursachen für die Verunreinigung von Silizium auf der Oberfläche sowie dicht darunter sind die schnelle Diffusion von Metallatomen wie Nickel oder Kupfer in das Silizium bei Raumtemperatur sowie Verunreinigung durch Transport, Zerkleinerung, Lagerung und Verpackung.

Solchermaßen kontaminiertes Material erzielt wegen der niedrigeren Qualität geringere Preise. Hochreines Silizium hat einen Reinheitsgrad bezogen auf den Metallgehalt von 10 ppb(w) und Ladungsträger-Lebensdauern von 10.000 Nanosekunden. Die Ansprüche an PV-Silizium sind niedriger, steigen aber kontinuierlich.

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