2015-01-01  –  2016-09-30

200.000,00 EUR

Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie - Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe, Freiberg, Sachsen

0325805H

Kristallines Silizium Basismaterial [EB1011]

01158902/1  –  Entwicklung hocheffizienter und kosteneffizienter PV-Si-Wafer

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Durchführung von Modellexperimenten zur Aufklärung und Optimierung der Schmelzströmung im Hinblick auf die Verbesserung der Kristallqualität und Erhöhung der Prozessausbeute bei der industriellen Herstellung von Silizium-Blöcken für die Photovoltaik. Die Motivation für die Zielstellung ergibt sich aus dem Bestreben für ein besseres Verständnis der hydrodynamischen Situation bei der Blockerstarrung von Photovoltaik-Silizium, um daraus Strategien für eine Kontrolle und Optimierung der Strömungs-, Temperatur- und Konzentrationsfelder während der Züchtung abzuleiten. Das Projekt beinhaltet die systematische Untersuchung des Strömungsfeldes in einer Modellschmelze unter dem Einfluss von Temperatur- und Magnetfeldern sowie bei der Erstarrung der Schmelze, wobei innovative Strömungs- und Erstarrungsfront-Messtechniken zum Einsatz kommen. Die Bearbeitung des Projektes erfolgt in enger Kooperation mit dem Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik der TU Dresden auf dem Gebiet der Messtechnik sowie mit der SolarWorld Innovations GmbH auf den Gebieten der numerischen Simulation und der Ableitung von Skalengesetzen zur Übertragung der Ergebnisse der Modellexperimente auf reale Züchtungsprozesse. Der Arbeitsplan umfasst die Durchführung und Auswertung von Strömungs- und Erstarrungsexperimenten mit systematischer Variation der thermischen und Magnetfeldparameter sowie der Schmelzhöhe und der Erstarrungsrate. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung von Anlagen und Prozessen für die Durchführung von Modellexperimenten unter reproduzierbaren Bedingungen und für die Erprobung von Konzepten der aktiven Strömungskontrolle.