Das Projekt "KORONA - Kristallisationstechnologien für O-reduzierte, leistungsoptimierte sowie niederohmige Silizium-Materialien für die PERC-Anwendung, Teilvorhaben: Magnetfeldmessungen an einer industriellen Cz-Züchtungsanlage" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf, Institut für Fluiddynamik.Die Fertigung von Hochleistungsmodulen bleibt nach wie vor Kern der Entwicklungsstrategie der SolarWorld AG. Dabei soll das Potential der PERC Technologie ausgenutzt werden, die neue Anforderungen an den PV Wafer stellt, dessen Eigenschaften hauptsächlich während des Kristallisationsprozesses bestimmt werden. Daher sind die Verbesserung von Kristallqualität und Ausbeute bei der Czochralski (Cz)-Kristallzüchtung von PV-Silizium ein zentrales Anliegen, wozu ein online Monitoring der mittleren Strömungsgeschwindigkeit extrem wertvoll wäre. Aufgrund der hohen Temperaturen und der geforderten Reinheit der Siliziumschmelze gibt es bisher weltweit keine Strömungsmessungen im Tiegel einer in der Industrie eingesetzten Cz-Kristallzüchtungsanlage. Die kontaktlose induktive Strömungstomographie (CIFT) hat das Potential zur Strömungsmessung der Schmelze im Cz-Tiegel, da sie mit Hilfe von Magnetfeldern die mittlere dreidimensionale Strömung in Schmelzen kontaktlos messen kann. Das Fernziel des Teilvorhabens besteht daher darin, CIFT für eine online-Strömungsmessung in der Cz-Kristallzüchtung zu entwickeln und zum Einsatz zu bringen. Allerdings muss CIFT für diese Anwendung speziell adaptiert werden, wobei die Herausforderung bei dieser Messung in der robusten Detektion der sehr kleinen strömungsinduzierten Verzerrung des angelegten Magnetfeldes liegt. Zusätzlich wird in enger Kooperation mit der HZDR-Innovation GmbH (HZDRI) ein Experiment zur Modellierung der Strömung im Tiegel aufgebaut, da die HZDRI nicht über die nötige Infrastruktur verfügt.
Das Projekt "KORONA - Kristallisationstechnologien für O-reduzierte, leistungsoptimierte sowie niederohmige Silizium-Materialien für die PERC-Anwendung, Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Evaluierung von Prozessgrößen zur Herstellung von sauerstoffarmen Silizium-Kristallen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie.Das Ziel der Arbeiten am Fraunhofer IISB in Erlangen und an seiner Außenstelle am Fraunhofer THM in Freiberg ist es, die Czochralski-Kristallzüchtungstechnologie zur Herstellung von hochqualitativen Siliziumkristallen für die Anwendung in der Photovoltaik im Hinblick auf die Reduktion des Sauerstoffs im Kristallmaterial weiter zu entwickeln und gleichzeitig die Prozesskosten zu senken. Die von Fraunhofer IISB/THM erzielten wissenschaftlich-technischen Erkenntnisse aus der Prozess- und Hardwareentwicklung, der numerischen Modellierung und der Materialcharakterisierung bilden dabei die Grundlage für die Optimierung der bestehenden Czochralski-Technologie beim Industriepartner Solar World Innovations GmbH.
Das Projekt "KORONA - Kristallisationstechnologien für O-reduzierte, leistungsoptimierte sowie niederohmige Silizium-Materialien für die PERC-Anwendung, Teilvorhaben: Modellexperimente zu Kristallisationsprozessen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe.Die wissenschaftliche Zielstellung umfasst die Entwicklung und Durchführung von Modellexperimenten zur systematischen Untersuchung verschiedener, für die Herstellung von Silizium-Kristallen bedeutsamer Phänomene und Prozesse im Labormaßstab. Konkret handelt es sich um die Untersuchung des Geschwindigkeitsfeldes von Gasströmungen, was besonders für die Kristallisation von Silizium für die PV-Anwendung nach dem Czochralski (Cz)-Verfahren relevant ist, und um die Untersuchung eines neuen Kristallisationsprinzips für Quasimono-Silizium-Blöcke (QM II-Technologie). Ein wesentlicher Aspekt bei den Experimenten zur Gasströmung ist die Validierung von numerischen Modellen und Algorithmen. Bei der Untersuchung der QM II-Technologie steht die Identifizierung von Prozess- und Anlagenparametern für eine stabile Kristallisation im Vordergrund. Die technischen Arbeitsziele beinhalten den Aufbau der zugehörigen Modellanlagen, d.h. einer Czochralski-Modellanlage zur Untersuchung der Gasströmung und einer QM II -Modellanlage zur Untersuchung des neuen Kristallisationsprinzips.
Das Projekt "KORONA - Kristallisationstechnologien für O-reduzierte, leistungsoptimierte sowie niederohmige Silizium-Materialien für die PERC-Anwendung, Teilvorhaben: Modellexperimente zur Strömung im Tiegel des Cz-Prozesses" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: HZDR Innovation GmbH.Das Fernziel besteht darin, die Strömung im Tiegel bei der Czochralski (Cz)-Kristallzüchtung unter den Parametern des realen Industrieprozesses zu verstehen und numerisch simulieren zu können. Da eine direkte Messung der Strömungsgeschwindigkeiten in der Si-Schmelze nicht verfügbar ist und bestenfalls mit der kontaktlosen Strömungstomographie in einigen Jahren zur Verfügung steht, sind Modellexperimente wesentlich zur Validierung numerischer Simulationen. Diese Modellexperimente sollen möglichst im Bereich der realen Prozessparameter stattfinden und eine umfassende Ausmessung der Strömung erlauben, womit für die Modellschmelze nur Metallschmelzen mit relativ niedriger Schmelztemperatur in Frage kommen. Mit den Arbeiten im Vorhaben sollen systematisch lokale Strömungsgeschwindigkeiten und lokale Temperaturen in Modellexperimenten durchgeführt werden. Die Daten sollen zur Validierung der numerischen Simulationen von Projektpartnern dienen.
Das Projekt "Cutting Edge Charakterisierung und Technologie für die deutsche PV-Industrie - Teil A: Technologie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Das Projekt 'CUT A' wird der deutschen PV-Industrie auf der Basis des Photovoltaik-Technologie Evaluations Center PV-TEC die schnelle und kosteneffiziente Entwicklung von Cutting-Edge Prozess-Technologie bieten. Im Mittelpunkt des Projektes stehen beidseitig passivierte PERC Solarzellen aus multikristallinem bzw. Czochralski-gezogenem p-Typ Silizium, Im Rahmen dieses Projektes wird diese Zellstruktur- / Material-Kombination auf ein deutlich höheres Wirkungsgradniveau von 20,0% (mc-Si) bzw. 21,5% (Cz-Si) gehoben. Die Planung umfasst die gezielte Modernisierung und Erweiterung der PV-TEC Prozessplattform und eine gezielte Weiterentwicklung der Einzelprozesse. Die Entwicklung des Gesamtprozesses erfolgt durch eine turnusmäßig im 6-Wochen-Rhythmus stattfindende Herstellung von mono bzw. multi-kristallinen PERC-Solarzellen. Hierbei werden parallel (i) die Sicherung einer hohen Güte des Basisprozesses sowie (ii) die Weiterentwicklung des Prozesses hin zu einem für großflächige multikristalline Siliziumsolarzellen bisher nicht erreichten Spitzenwirkungsgrad von 20,0% (mc-Si) bzw. 21,5% (Cz-Si) auf produktionstauglichen Anlagen verfolgt. Die Basistechnologie wird kontinuierlich an die Spitzenergebnisse angepasst.
Das Projekt "Teilprojekt: Verteilung von Verunreinigungen und Einfluss auf elektrische Eigenschaften von Solarsilizium und -zellen^Spitzencluster-Solarvalley: Startverbund xmy-Material Phase 2 - Materialien für ultradünne Silizium-Solarzellen^Teilprojekt: Herstellung einkristalliner Proben aus unterschiedlichem Siliciumausgangsmaterial^Teilprojekt: Mikrostrukurdiagnostik an Siliziummaterial für die Photovoltaik^Teilprojekt: Entwicklung schneller Verfahren zur Bestimmung geringster Konzentrationen und Verteilungen von Verunreinigungen in Solarsilizium^Teilprojekt: Analyseverfahren und Prozessierung von Siliziumrohstoffen, Teilprojekt: Betrieb der Labor-Cz-Kristallationsanlage zur Materialbewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: PVA Vakuum Anlagenbau Jena GmbH.
Das Projekt "Teilprojekt: Verteilung von Verunreinigungen und Einfluss auf elektrische Eigenschaften von Solarsilizium und -zellen^Spitzencluster-Solarvalley: Startverbund xmy-Material Phase 2 - Materialien für ultradünne Silizium-Solarzellen, Teilprojekt: Herstellung einkristalliner Proben aus unterschiedlichem Siliciumausgangsmaterial" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer Technologiezentrum Halbleitermaterialien (THM).
Das Projekt "Teilprojekt: Herstellung von langzeitstabilen Quarzglastiegeln für monokristalline CZ-Solarwafer^Teilprojekt: Strömungsmessungen in Modell- und Silizium-Schmelzen^Teilprojekt: Kristallzuchtexperimente an einer industriellen 20'' Czochralski-Anlage sowie strukturelle und mechanische Materialcharakterisierungen^Spitzencluster Solarvalley: CzSil: Optimierung des Czochralski-Verfahrens zur Herstellung von monokristallinem Silizium, Teilprojekt: Weiterentwicklung der Softwarewerkzeuge und deren Anwendung zur Beschreibung der Czochralski-Kristallzüchtung von Silizium für die Photovoltaik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer Technologiezentrum Halbleitermaterialien (THM).
Das Projekt "Teilprojekt: Kristallzuchtexperimente an einer industriellen 20'' Czochralski-Anlage sowie strukturelle und mechanische Materialcharakterisierungen^Spitzencluster Solarvalley: CzSil: Optimierung des Czochralski-Verfahrens zur Herstellung von monokristallinem Silizium, Teilprojekt: Strömungsmessungen in Modell- und Silizium-Schmelzen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf, Institut für Fluiddynamik.
Das Projekt "Teilprojekt: Strömungsmessungen in Modell- und Silizium-Schmelzen^Spitzencluster Solarvalley: CzSil: Optimierung des Czochralski-Verfahrens zur Herstellung von monokristallinem Silizium^Teilprojekt: Kristallzuchtexperimente an einer industriellen 20'' Czochralski-Anlage sowie strukturelle und mechanische Materialcharakterisierungen, Teilprojekt: Herstellung von langzeitstabilen Quarzglastiegeln für monokristalline CZ-Solarwafer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG.
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