2015-01-01  –  2016-09-30

172.552,00 EUR

Technische Universität Dresden - Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik, Dresden, Sachsen

0325805K

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

Bei der Herstellung von kristallinen Silizumblöcken für die Photovoltaik ist die Strömung in der Schmelze von großer Bedeutung. Durch den Einsatz von zeitabhängigen Magnetfeldern können die Strömungsbedingungen optimiert werden, wodurch sich der Wirkungsgrad der Solarzellen und die Prozessausbeute erhöhen lassen. Voraussetzung dafür ist ein umfassendes Verständnis der die Strömung beeinflussenden Kräfte, welches in dem ENOWA-II-Verbundvorhaben durch den Abgleich von numerischer Simulation und experimentellen Untersuchungen an einem Modell erlangt werden soll. Letztere scheiterten bis an unzureichenden Messtechniken für flüssige Metalle. Das Ziel dieses Teilprojektes besteht daher in der Weiterentwicklung und Anwendung von Ultraschall-Messtechniken für die Anwendung in Modellexperimenten zur gerichteten Kristallisation unter Magnetfeldeinfluss. Das Strömungsmesssystem und das Erstarrungsfrontmesssystem, die bereits im Verbundvorhaben ENOWA entwickelt wurden, sollen im Verbundvorhaben ENOWA II weiterentwickelt werden und im Modellexperiement eingesetzt werden. Die Weiterentwicklung der Messsysteme umfasst die Automatisierung des Messvorgangs, die Erhöhung der Robustheit der Messsysteme gegenüber Störungen und die Weiterentwicklung der Online-Signalverarbeitung zur weiteren Datenreduktion. Zentraler Bestandteil des Verbundvorhabens sind die Messkampagnen gemeinsam mit dem TUBAF/INEMET. Unter dem Einsatz beider Messsysteme sollen nicht-isothermale Modellexperimente mit und ohne Erstarrung durchgeführt werden. Außerdem soll die Entwicklung der stufenlosen Erstarrungsfrontmessung mittels Phased-Array-Technik vorangetrieben werden und schließlich auch in Erstarrungsexperimenten eingesetzt werden. Aus den gewonnenen Messdaten der Erstarrungsmessungen sollen Charakteristiken der Strömung und der Erstarrungsfront extrahiert werden. Diese Charakteristiken sollen dann eine Regelung speisen, die in Demonstrationsexperimenten eingesetzt wird.