Die Solarzellenproduktion wird schneller und preiswerter
Die teure Solarzellenproduktion bedeutete bislang, dass die Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen weiterhin die preisgünstigere Alternative bleibt. Dennoch haben Wissenschaftler kürzlich entdeckt, dass durch das Rapid Thermal Processing (RTP) Zeit und damit auch Kosten bei der Solarzellenproduktion drastisch reduziert werden können. Im Gegensatz zu einem konventionellen Ofen nutzt ein RTP-Reaktor Licht, um die Silizium-Wafer zu erhitzen. Es muss sich noch herausstellen, ob RTP im industriellen Maßstab effizient angewendet werden kann. Qualiflow-JIPELEC arbeitete zu diesem Zweck mit drei Partnern aus Deutschland zusammen. Zu ihrem Ansatz gehörten die Bestimmung der Voraussetzungen für Entwicklung und Konstruktion eines entsprechenden Prototyps. Die Bestimmung der Grenzen der Teilprozesse bei RTP, Rapid Thermal Firing (RTF), Rapid Thermal Diffusion (RTD) und Rapid Thermal Oxidation (RTO) stellte einen wichtigen Schritt dar. Die Herausforderung beim RTP besteht in der Begrenzung der Produktionszeit, ohne jedoch die Effizienz der produzierten Solarzellen zu beeinträchtigen. Die engen Zeitvorgaben für das RTD bedeuteten, dass die Reaktortemperatur wesentlich erhöht werden musste, und zwar auf 950 Grad Celsius. Diese hohe Temperatur hat auf die Produktion multikristalliner Wafer einen ungünstigen Einfluss, jedoch nicht auf die Produktion von monokristallinen Wafern. Beim RTD konnten keine erkennbaren Vorteile nachgewiesen werden. Ähnliche Fakten wurden beim RTO entdeckt, und zwar kann dies bei monokristallinen, jedoch nicht bei polykristallinen Stoffen oder EFG-Silizium eingesetzt werden. Gegenüber dem RTD wurden bei RTO-präparierten Cz-Si-Wafern jedoch geringe, aber wichtige Steigerungen der Effizienz beobachtet. Vor der Massenproduktion von Solarzellen im RTP-Verfahren sind noch weitere Forschungsarbeiten notwendig. Dennoch sind die Arbeiten von Qualiflow-JIPELEC ein erster wichtiger Schritt in diese Richtung.
