Herstellung monokristalliner Wafer

Das hochreine und mit Bor dotierte Solarsilizium kann im sogenannten Czochralski-Ziehverfahren einem zylindrischen Einkristall (Kristall mit geordneter Gittestruktur) mit einem Durchmesser von bis zu 30 cm und mehreren Metern Länge hergestellt werden.

Dazu wird ein einkristalliner Impfkristall in die Siliziumschmelze getaucht und ständig gedreht und gezogen. Der dabei enstandene zylindrische Einkristall wird meistens zu semiquartratischen oder auch zu quadratischen Stangen abgefast, da runde Solarzellen in einem rechteckigen Modul einen schlechten Flächenwirkungsgrad ergeben.

Im nächsten Schritt wird der Einkristall mit Drahsägen in ca 200mm dicke Scheiben, die sogenannten Wafer geschnitten. Man erhält einen p-dotierten monokristallinen Wafer.

 

(Abbildung: Monokristallines Silizium für die Waferherstellung. Fotograf: Saperaud. CC-BY-SA, Wikimedia Commons)

Herstellung monokristalliner Wafer

Sprechertext

Die Gewinnung von monokristallinen Wafern ist aufwendig und energieintensiv. Durch das Beschneiden des runden Einkristalls geht ein großer Teil des Siliziums als Sägeabfall verloren und muss wieder eingeschmolzen werden. Daher sind die Herstellungskosten hoch.