Produktionsverfahren - Solarzellen Herstellung

Es gibt eine Reihe von gängigen Produktionsverfahren nach denen Solarzellen produziert werden können. Allen gemeinsam (Ausnahmen: Dünnschichtzellen) ist das Grundmaterial Silizium.

  

 

Silizium ist das zweithäufigste chemische Element in der Erdkruste.

Silizium kann über die Elektronen in der äußeren Schale vier Bindungen mit Nachbaratomen eingehen und dabei harte und spröde Kristalle mit stabiler Diamantstruktur bilden. Es liegt in Form von Silikaten oder als Quarz vor.

Bei der Herstellung der Solarzellen sind die Reinheitsanforderungen an das für Solarzellen genutzte Silizium fast so hoch wie die der Chip-Produktion. Während in der Chip-Industrie 99,9999999% Reinheit gefordert sind, kommt Solarsiliziums mit Qualitäten aus, die um den Faktor 100 bis 1.000 geringer sind (1).

Bei allen Produktionsverfahren gilt, dass die Dotierung mit Bor schon bei der  Herstellung der Blöcke (Ingots) beziehungsweise Stäbe vorgenommen wird.

 

Einen Überblick über die Herstellungsverfahren, deren Material- und Energieaufwand geben Wagemann und Eschrich in Photovoltaik (Springer, 2007).