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Rückgewinnung von Silizium aus Fertigungsresten der Solar-Wafer-Produktion

Shaker,
Buch
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Kurzbeschreibung

Die Photovoltaik soll zukünftig einen entscheidenden Beitrag zur Reduktion der weltweiten CO2-Emissionen liefern, wobei hochreines Silizium als Rohstoff für die Solarzellenproduktion genutzt wird. Dieses ist in der Herstellung aufgrund aufwendiger Reinigungsverfahren im Vergleich zu metallurgischem Silizium sehr teuer. Zusätzlich entstehen während der Solarzellenherstellung erhebliche Siliziumverluste, u.a. während der Wafer-Herstellung aus Siliziumingots mittels Drahtsägesystem. In diesem Fertigungsschritte gehen ca. 45 % des Silizium in Form feinster Sägespäne (Korngröße 10 µm) zurück gewonnen werden. Nach diesem Prozess verbleibt ein Koppelprodukt, in dem das gesamte hochreine Silizium enthalten ist.
Die vorliegende Arbeit untersucht, inwieweit die Rückgewinnung des Siliziums aus diesem Koppelprodukt möglich ist. Das dabei entwickelte Verfahrenskonzept umfasst eine optimierte mechanische Aufbereitung und Laugung des Koppelproduktes, die Reduktion des SiC-Gehaltes im Elektrolichtbogenofen und Raffination des erhaltenen Rohsiliziums mit abschließender Kristallisation. Die pyrometallurgische Aufbereitung im Lichtbogenofen ermöglicht mittels chemischer Reaktion mit zugesetztem Quarz die Zersetzung des SiC, wodurch ein Silizium mit max. 99,9 % Reinheit hergestellt werden kann. Dieses Rohsilizium kann wiederum als Ausgangsstoff für die Herstellung von Solarsilizium genutzt werden, wobei unter anderem Kristallisationsverfahren zur abschließenden Raffination eingesetzt werden müssen. In diesem Zusammenhang wird eine innovative Kristallisationstechnik für die Raffination von Silizium vorgestellt und die Grundlagen für deren Einsatz konzipiert.

Details
Schlagworte

Titel: Rückgewinnung von Silizium aus Fertigungsresten der Solar-Wafer-Produktion
Autoren/Herausgeber: Andreas Lützerath
Aus der Reihe: Schriftenreihe des IME
Ausgabe: 1., Aufl.

ISBN/EAN: 9783832296285

Seitenzahl: 179
Format: 21 x 14,8 cm
Produktform: Buch
Gewicht: 269 g
Sprache: Deutsch

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