Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Industrie und Forschung nehmen Silizium unter die Lupe

06.09.2007
Höhere Solarzellenwirkungsgrade durch optimierte Materialnutzung

Die Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht hat sich in den letzten zehn Jahren mit einem weltweiten jährlichen Marktwachstum von über 30% zu einer starken Industrie entwickelt. Mehr als 90% aller Solarzellen werden aus dem Halbleitermaterial Silizium hergestellt.

Die deutsche Industrie nimmt sowohl in der Fertigung von Solarzellen als auch im Anlagenbau eine globale Spitzenstellung ein. Um diese zu festigen und weiter auszubauen haben sich zwölf Unternehmen der deutschen Photovoltaikindustrie und zwölf Forschungspartner in dem Verbundprojekt "Solarsilizium-ForschungsCluster SolarFocus" zusammengeschlossen.

Ziel des vom Bundesumweltministerium geförderten Projekts ist ein vertieftes Verständnis des für die Solarzellenfertigung genutzten Siliziummaterials. Unter Berücksichtigung der Anforderungen der Industrie werden grundlegende Mechanismen in der Siliziumverarbeitung erforscht, die das Verhalten von Defekten im Material maßgeblich beeinflussen können. Über eine Laufzeit von drei Jahren unterstützt das BMU die Arbeiten mit 4,1 Mio €, die Industrie beteiligt sich mit weiteren 1,2 Mio € sowie deutlich darüber liegenden Sachleistungen. Die beteiligten Unternehmen repräsentieren mit insgesamt mehr als 5000 Mitarbeitern im Bereich der Photovoltaik und einem kumulierten Jahresumsatz von 2,5 Mrd € im Jahr 2006 den überwiegenden Teil der in Deutschland tätigen PV-Industrie.

Drei Schwerpunkte umfasst das Projekt: Defektanalytik, Korrelationsuntersuchungen und 'Defect Engineering'. Alle drei drehen sich um das Verständnis grundlegender Mechanismen bei der Siliziumkristallisation sowie bei der Weiterverarbeitung von Siliziumwafern zu Solarzellen unter industriellen Rahmenbedingungen. Als Ergebnis erwarten die Projektpartner innovative Ansätze zur verbesserten Herstellung von Siliziumwafern ebenso wie zur optimierten Herstellung von Solarzellen.

Die Schwerpunkte im Einzelnen: Die Defektanalytik untersucht das derzeit für die Solarzellenproduktion verwendete Siliziummaterial. Zur Materialanalyse nutzen die Projektpartner dabei eine Vielzahl spezialisierter Methoden. Beispielsweise werden großflächige bildgebende Messverfahren wie die Elektrolumineszenz (EL) oder LightBeamInducedCurrent (LBIC) mit lokalen Untersuchungen an Materialsegmenten wie der Transmissions¬elektronenmikroskopie (TEM) kombiniert und erlauben so das Identifizieren und Analysieren von Bereichen schlechter Materialqualität. Ergänzt man diese Verfahren durch weitere Untersuchungsmethoden wie der Analyse mittels Synchrotronstrahlung, so werden mikroskopische Einblicke in die chemische Zusammensetzung möglich und man kann die Defektstrukturen optimal charakterisieren.

Den zweiten Schwerpunkt bilden Korrelationsuntersuchungen. Hierbei ist geplant, Silizium während der Kristallisation gezielt mit Verunreinigungen zu versehen, die bei der industriellen Produktion eine Rolle spielen. Basierend auf dem Studium einzelner Verunreinigungen sollen insbesondere die Wechselwirkungen mehrerer gleichzeitig vorliegender Verunreinigungen erforscht werden. Dies geschieht mit den im Schwerpunkt Defektanalytik genutzten Verfahren.

Im dritten Schritt - Defect Engineering - wollen die Projektpartner schließlich die zuvor gewonnenen Erkenntnisse über das Zusammenwirken der Defekte in neue Ansätze für Kristallisation und Prozessierung von Silizium überführen. Als Ergebnis erwarten sie innovative Strategien, um in der Solarzellenproduktion elektrische Defekte effizienter vermeiden bzw. diese passivieren zu können.

Hauptziel des "SolarFocus"-Projekts ist die Steigerung des Solarzellenwirkungsgrads und damit die Kostensenkung der Solarzellenproduktion über die gesamte Wertschöpfungskette auf Basis des vertieften Verständnisses der Defekte im Silizium. Somit steht das Projekt nicht zuletzt im Zeichen der vom Erneuerbaren Energien Gesetz geforderten Kostensenkungen über Innovation.

Leitender Projektkoordinator:
Dr. Wolfgang Koch
KoSolCo GmbH
Seitz-Berlin-Str. 10
91550 Dinkelsbühl
Tel: 09851 5553835
Fax: 09851 5553836
Email: w.koch@kosolco.de
Geschäftsführender Projektkoordinator:
Dipl.-Phys. Stephan Riepe
Freiburger Materialforschungszentrum FMF
Stefan-Meier-Straße 21
79104 Freiburg
Tel: 0761 203 4782
Fax: 0761 203 4709
Email: stephan.riepe@fmf.uni-freiburg.de

Stephan Riepe | idw
Weitere Informationen:
http://www.solarfocus.org/

Weitere Berichte zu: Defektanalytik Silizium Solarzelle Solarzellenproduktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Gedruckte »in-situ« Perowskitsolarzellen – ressourcenschonend und lokal produzierbar
17.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht Ein elektronischer Rettungshund
17.05.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics