Verbundvorhaben: 'Entwicklung hoch- und kosteneffizienter PV-Si Wafer (ENOWA_II); Teilvorhaben: Weiterentwicklung der Technologie zur Herstellung von Quasimono-Siliciumkristallen für die Anwendung in der Photovoltaik'
Zeitraum
2015-01-01 – 2016-06-30
Bewilligte Summe
750.000,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0325805E
Leistungsplansystematik
Kristallines Silizium Basismaterial [EB1011]
Verbundvorhaben
01158902/1 – Entwicklung hocheffizienter und kosteneffizienter PV-Si-Wafer
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Das Ziel der Arbeiten am Fraunhofer IISB in Erlangen und an seiner Außenstelle am Fraunhofer THM in Freiberg ist es, die Quasimono-Kristallzüchtungstechnologie im Labor- (G0) und Technikums Maßstab (G1) hinsichtlich der Optimierung des Defektgehalts weiter zu entwickeln. Die erzielten wissenschaftlich-technischen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Optimierung der industriellen Technologie im G5 bzw. G6 Maßstab beim Industriepartner SolarWorld Innovations GmbH. Als ein Schwerpunkt der Arbeiten gilt der Verständnisgewinn über die Defektentwicklung im Keim und Blockbodenbereich sowie die Erarbeitung von Ansätzen zu deren Vermeidung. Als weiterer Schwerpunkt wird die Defektentwicklung über die Blockhöhe in Abhängigkeit von anlagentechnischen Prozessparametern untersucht. Darüber hinaus wird im Bereich der numerischen Simulation die Übertragung eines globalen sowie semi-globalen 3D-Modells auf eine innovative tiegelfreie Quasimono2-Züchtungstechnologie angegangen. Im Rahmen der experimentellen Arbeiten werden Kristallisationsversuche im G1 und ggbf. auch G0-Maßstab durchgeführt. Explizit kommen hierbei verschiedene Rohstoffschüttungen und Keimvorlagen zum Einsatz. Des Weiteren werden Prozessparamater wie z.B. die Phasengrenzform oder die Wachstumsgeschwindigkeit gezielt variiert. Im Rahmen der Simulation erfolgt die Übertragung eines bereits in ENOWA entwickelten, rein thermischen, globalen 3D-Modells des eingesetzten G1-Ofens auf die tiegelfreie Quasimono2-Technologie. Weiterhin wird ein ebenfalls in ENOWA entwickeltes, semi-globales, 3D-Modell um die Komponenten freie Schmelzoberfläche, Lorentzkräfte und Stofftransportvorgänge in Gasraum und Schmelze erweitert, um den industriellen Quasimono-Prozess noch genauer beschreiben zu können.
Weitere Informationen