Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Die Kristallisation unterschiedlichster Feedstock-Qualitäten stellt einen Forschungsschwerpunkt entlang der Silicium-Wertschöpfungskette dar.
Zur chemischen Analyse des Feedstocks entwickeln wir ein standardisiertes Verfahren mit verschiedenen Nachweismethoden, die eine erste Einschätzung des Potenzials des Materials für die Solarzellenprozessierung erlauben. Durch das Auflösen des kristallinen Siliciums in einer Lösung und der anschließenden spektrometrischen Untersuchung, können Konzentrationen an Dotierstoffen ermittelt und metallische Verunreinigungen analysiert werden. Die Messung der Verunreinigungskonzentrationen wird an Proben nach der Kristallisation sowie nach einzelnen Hochtemperaturschritten im Solarzellenprozess wiederholt.
Forschungsschwerpunkte:
- Verunreinigungskonzentrationen in Feedstock-Materialien
- Standardisierte Analyse relevanter Verunreinigungen in UMG-Silicium
- Änderungen der Verunreinigungskonzentrationen nach Kristallisation und Solarzellenprozess
- Beurteilung rekombinationsaktiver Verunreinigungen auf Basis der Analyse von Ladungsträger-Lebensdauern am Wafer. Bestimmung der interstitiellen Eisenkonzentration und lichtinduzierter Degradation auf Grund von B-O-Komplexen
- Hocheffizienter Solarzellenprozess für multikristallines Silicium zur Silicium-Materialcharakterisierung: Bestimmung des Wirkungsgradpotentials und Evaluierung von optimalen Prozessparametern, insbesondere optimaler Temperaturführung
Labore und Ausstattung:
- Charakterisierung von Feedstock und kristallisiertem Material:
- Optische Emissionsspektrometrie (ICP-OES)
- Atomabsorptionsspektrometrie (AAS)
- Neutronen-Aktivierungs-Analyse (NAA)
- Messmethoden zur Bestimmung der elektrischen Materialqualität:
- PL-Imaging, CDI, MW-PCD, QSSPC, Lumineszenzspektroskopie