Ohne Silizium gibt es keine Solarzellen
Die Produktion von Solarzellen ist Hightech. Ohne den Einsatz von speziellen Maschinen, präzisen Fertigungsrobotern und Fachleuten kämen keine brauchbaren Ergebnisse heraus. Nach wie vor ist unter den Herstellern von Solarzellen ein Wettkampf, wer die Module mit dem höchsten Wirkungsgrad produzieren kann. Derzeit weisen die leistungsfähigsten Solarzellen eine Effizienz von 40% aus. Experten sind sich sicher, dass in den nächsten zwei Jahren erstmals die Grenze des Wirkungsgrades von 50% fallen wird. Weltweit forschen fähige Ingenieure daran, dass die Solarzellen noch effektiver arbeiten als bisher. Vor allem in der Produktion sehen Fachleute noch Potenzial, dort den Grundstein für effizientere Module zu legen
Am Anfang ist der Sand. Um an das Silizium, dem wichtigsten Grundstoff für die Produktion von Solarzellen heranzukommen, muss spezieller Quarzsand bearbeitet werden. Mit einem aufwändigen Verfahren erfolgt eine Reduktion vom Kohlenstoff. Aktuell schafft die Industrie bis zu 98% dem Quarzsand davon zu entziehen. Um den Wirkungsgrad der Solarzellen zu erhöhen, müsste der Anteil vom Kohlenstoff im Silizium noch weiter absinken. Um noch weitere Verunreinigungen aus dem Silizium heraus zu bekommen, verändern die Produzenten den Aggregatzustand. Aus dem festen Silizium-Sand entsteht nun das Gas Siliziumtetrachlorid. Um Solarzellen zu fertigen benötigt man aber granuliertes Material. Durch die Zuführung von Wasserstoff entsteht nun ein extrem reiner Rohstoff. Vielen Herstellern von Solarzellen ist dieses Verfahren zu kostspielig und zu langwierig. Für das beschriebene Verfahren ist neben sehr gut ausgebildeten Experten auch ein aufwändiger Maschinenpark notwendig. So entsteht das Silizium für die Solarzellen in den meisten Fällen aus Abfällen. In der Computerchipindustrie benötigt man ebenfalls hochreines Silizium. Die Scheibe auf denen die Schaltkreise der Halbleiter sich befinden, auch Wafer genannt, besteht aus sehr reinem Silizium. Die Abfälle davon werden erneut granuliert und zu Solarzellen verarbeitet. Selbst diesen Rohstoff zu veredeln rentiert sich nur für wenige, sehr große Produzenten von Modulen.
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