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 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor
23.02.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Kühler Zwerg und die sieben Planeten
23.02.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie