Silizium: Werkstoff mit Zukunft

120 der hochaufragenden Ziehmaschinen für Silizium-Wafer, auch Puller genannt, sollen in Alzenau installiert werden. Diese beliefern dann insgesamt vier Fertigungslinien. Vom Wafer bis zur Zelle ist es ein technisch anspruchsvoller Weg: Das hochreine, mit Bor positiv dotierte Wafer-Material wird auf einer Seite mit Phosphoratomen belegt, die nach Eindiffusion eine negativ dotierte Schicht und den pn-Übergang (Grenzzone zwischen leitenden Bereichen in einem Halbleiter, wobei die p-Schicht Akzeptoren, die n-Schicht Donatoren enthält) erzeugt. Anschließend werden die metallischen Bahnen zur Stromableitung aufgebracht. Mittels PECVD-Verfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition = Plasmagestützte chemische Abscheidung aus der Gasphase) wird zum Schluss eine Antireflexschicht aufgedampft, die den Zellen die typische blaue Farbe gibt und den Wirkungsgrad erhöht.

Rund 90 Prozent aller Module, die im Jahre 2000 verkauft wurden, beruhen auf kristallinem Silizium, abgekürzt als c-Si bezeichnet. 40 Prozent der Wafer bestehen aus monokristallinem Material, das mit Hilfe des Czochralski-Prozesses (Schmelzziehverfahren zur Kristallzüchtung, nach dem rund 80 Prozent des Halbleiter-Siliziums heute erzeugt werden. Benannt nach dem in Polen geborenen Prof. Jan Czochralski, der das Verfahren 1918 für die Metallgesellschaft in Frankfurt a.M. entwickelte) gewonnen wird, und 60 Prozent aus multikristallinem Silizium, das über Gieß- und Bandziehverfahren erzeugt wird. In diese Kategorie gehört auch das EFG, das RWE SCHOTT Solar als einziger Hersteller anwendet.

Auch in den Dünnschicht-Technologien, die schon vor dem Joint Venture von SCHOTT und auch von RWE verfolgt wurden, hat der Halbleiterwerkstoff weiterhin eine führende Rolle. Das gilt insbesondere für das mit Wasserstoff passivierte amorphe Silizium („ASI“). Daneben wurden weltweit weitere Technologien entwickelt, wie Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) und Cadmium-Tellurid (CdTe).