Der Weg vom Sand zum Photovoltaik-Modul

Haben Sie sich schon einmal Gedanken darüber gemacht, woraus die Module für Photovoltaik – also die Solarmodule – bestehen? Sie bestehen aus dem auf der Erde am häufigsten vorkommenden Element Silizium. Aber wo finden wir Silizium?

photovoltaik-modul

Es ist ein Bestandteil von Sand. In seiner reinsten Form ist es in Quarz beziehungsweise Quarzsand enthalten. Dieser Quarz ist in der Fachsprache als Siliziumoxid benannt. Aus dem Sand Quarz zu gewinnen ist der erste Schritt auf dem Weg vom Sand zum Photovoltaikmodul. Der Quarz hat – in reines Silizium umgewandelt – eine elementare Bedeutung für die Herstellung von Solarzellen.

Quarz auf 1800 Grad erhitzen

Allerdings ist für den Weg bis hin zum Photovoltaik-Modul ein sehr hoher Energieverbrauch notwendig, weil ausschließlich reines Silizium dafür in Frage kommt. Um metallurgisches Silizium aus Quarz herzustellen, ist in einem speziellen Ofen der Quarz auf eine Temperatur von rund 1800 Grad Celsius zu erhitzen, wofür natürlich sehr viel Energie notwendig ist. Darum haben sich einige Siliziumhersteller auf die Produktion von Solarsilizium spezialisiert. Sie versuchen immer bessere Konzepte zu entwickeln, um die Herstellungskosten von Silizium zu reduzieren und den Ansprüchen der Hersteller von Solarmodulen nachzukommen. Des Weiteren ist es notwendig, das Rohsilizium chemisch zu reinigen, damit ein für Halbleiter geeignetes Silizium daraus entsteht. Um an das sogenannte Polysilizium zu kommen, ist in einem zusätzlichen Prozess mit Hilfe eines Abscheidereaktors das hochreine Trichlorisat auf eine Temperatur von 1100 Grad zu erhitzen – damit ist Polysilizium gewonnen. Eine Möglichkeit das Polysilizium weiter zu verarbeiten, ist das Tiegelzieh-Verfahren. Hierbei ist das Polysilizium in kleine Bruchstücke zu brechen und diese dann bei einer Temperatur von 1420Grad zu schmelzen. Bei diesem Verfahren entstehen durch weitere Schritte Monokristalle von mehreren Metern Länge.

Reste lassen sich weiterverarbeiten

Weil kein optimales Silizium für die Produktion von Photovoltaik-Modulen notwendig ist, wie zum Beispiel bei der Herstellung von Mikrochips, lassen sich Reste, die bei den einzelnen Arbeitsschritten entstanden sind, wiederverwerten. Es gibt sogar ein paar Firmen, die diese Siliziumabfälle kaufen, um sie für die Photovoltaikindustrie weiter zu nutzen.

Bildquelle: brandedhorse – istockphoto.com

Twitter Digg Delicious Stumbleupon Technorati Facebook Email

Keine Kommentare - Hinterlassen Sie den ersten Kommentar

Eine Antwort hinterlassen

Sie müssen eingeloggt sein , um einen Kommentar zu erstellen.