Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kristallisationsprozess von Silizium - Bewegte Schmelze

11.07.2008
Forscher wollen den Kristallisationsprozess von Silizium verbessern. Dadurch könnte Solarsilizium billiger werden.

Sie glitzern auf Dächern und Freiflächen - Solaranlagen auf Siliziumbasis scheinen die Kraftwerke der Zukunft zu sein. Doch sie sind immer noch zu teuer, was einem kommerziellen Durchbruch der Technologie im Wege steht. Mit rund 35 Cent pro Kilowattstunde ist Solarstrom derzeit etwa achtmal so teuer wie Strom aus fossilen Brennstoffen.

"Die Schmelz- und Kristallisationsprozesse des Siliziums machen allein vierzig Prozent der Herstellungskosten einer Solarzelle aus", weiß Prof. Peter Rudolph vom Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in Berlin-Adlershof. Dies liege zum einen an den hohen Energiekosten - Silizium schmilzt bei 1400 Grad Celsius - und zum anderen an den noch zu geringen Ausbeuten bei der Kristallisation. So lassen sich aus einem Kilo Rohsilizium nur 600 bis 700 Gramm multikristallines Silizium geeigneter Qualität gewinnen. Eine Erhöhung der Ausbeute würde den Preis des kristallinen Siliziums verringern, so Rudolph weiter.

Gemeinsam mit einem der führenden deutschen Hersteller von Silizium-Wafern für die Solarindustrie und weiteren Partnern wollen die Kristallzüchter deshalb eine Kristallisationsanlage in industriellem Maßstab entwickeln, in der die Ausbeute an verwertbarem Silizium gesteigert werden könnte. Erreichen wollen sie dies mit so genannten nichtstationären Magnetfeldern. Diese sorgen dafür, dass das noch flüssige Silizium ständig in Bewegung bleibt, so als würde man einen Kochtopf rühren. Das Verfahren hatten die Forscher in einem Vorläuferprojekt zur Herstellung von einkristallinen Halbleitermaterialien entwickelt und erfolgreich getestet. "Das durch die Magnetfelder 'gerührte' flüssige Silizium erstarrt dann kontrolliert in einer Richtung, meist von unten nach oben. Unter diesen Bedingungen wandern Verunreinigungen auf Grund von physikalischen Gesetzmäßigkeiten dichter an den Rand des Kristalls, als wenn die Schmelze in Ruhe wäre - die Ausbeute an sauberem Silizium steigt", erläutert Rudolph. Was so einfach klingt, funktioniert jedoch nur unter streng kontrollierten und optimierten Bedingungen.

In einem von der TSB Technologiestiftung Berlin geförderten Verbund-Projekt mit dem Titel AvantSolar (Anlagen- und Verfahrensentwicklung sowie Absatz einer Neuen Technologie zur Kristallisation von Solarsilizium) wollen die Forscher gemeinsam mit Partnern aus Brandenburg diese Bedingungen untersuchen, neue technologische Schritte entwickeln und diese in einer entsprechenden Anlage umsetzen. Unterstützt werden sie dabei vom Berliner Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik, das die Vorgänge mit Hilfe numerischer Modelle simuliert.

Die Unternehmenspartner STEREMAT Elektrowärme GmbH Berlin und die AUTEAM Industrie-Elektronik GmbH aus Fredersdorf-Vogelsdorf werden dann die Kristallisationsanlagen mit den erforderlichen Komponenten ausrüsten und die Technologie auf den Markt bringen. Daraus erhoffen sich die Unternehmen erheblich Umsätze, die dann auch bei den Instituten zu Lizenzeinnahmen führen werden. Weiter wirken die Leibniz Universität Hannover sowie das IHP-Institut für innovative Mikroelektronik Frankfurt/Oder im Unterauftrag des Konsortiums am Projekt mit

Die Förderung der Berliner Partner wurde von Kuratorium der Technologiestiftung am 9. Juli 2008 aus dem Zukunftsfonds Berlin bewilligt. Die Förderung beträgt 3,4 Millionen Euro und ist kofinanziert aus dem Europäischen Fonds für Regionalentwicklung (EFRE). Über 2 Millionen Euro steuern die Projektpartner aus eigenen Mitteln und aus Mitteln, die sie von einem großen deutschen Wafer-Hersteller eingeworben haben, bei. Damit umfasst das Vorhaben ein Projektvolumen von deutlich mehr als 5 Millionen Euro.

Aus einem Teil der Erträge aus der kommerziellen Verwertung der Ergebnisse sollen im Erfolgsfalle Rückzahlungen an den Zukunftsfonds erfolgen. Der Zukunftsfonds Berlin ist ein strategisches Instrument der Wirtschaftsförderung des Landes Berlin. Er fördert große Verbundprojekte, die dazu beitragen, Know-how der Berliner Forschung in die Anwendung durch Berliner Unternehmen zu bringen, damit aus den Kompetenzen der Berliner Forschungseinrichtungen langfristig mehr Umsatz und Arbeit in Berlin entstehen.

Kontakt:
Prof. Dr. Peter Rudolph Email: rudolph@ikz-berlin.de,
Tel. : +49-(0)30-6392 3034,
Dr.-Ing. Wolfgang Thieme, Projektmanager, Email: thieme@ikz-berlin.de,
Tel.: +49-(0)30-6392 3039

Christine Vollgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.ikz-berlin.de

Weitere Berichte zu: Kristallisation Kristallisationsprozess Silizium

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau
17.11.2017 | Universität Ulm

nachricht Zwei verdächtigte Sterne unschuldig an mysteriösem Antiteilchen-Überschuss
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte