Sonne, Silizium, Sparsamkeit

Das Wachstum für die Fotovoltaik scheint weiterhin unbegrenzt, getrieben von der Nachfrage nach dieser Form der Energie-Erzeugung und den in immer mehr Ländern eingeführten staatlichen Förderprogrammen. Doch für dieses Wachstum braucht die Solarindustrie Silizium. Ganz genau genommen heißt der Stoff polykristallines Silizium – und ist sehr begehrt. Denn immerhin haben mehr als 80 Prozent aller Solarmodule als Basis dünne Platten (Wafer) aus Solarsilizium.

Neuartige Produktionsanlage für hochreines Silizium

Gemeinsam mit der SolarWorld AG und dem gemeinschaftlichen Unternehmen Joint Solar Silicon (JSSi) hat die Evonik Industries AG 2008 im Werk Rheinfelden am Hochrhein eine neuartige Produktionsanlage mit einer Jahreskapazität von 850 Tonnen gestartet. Damit leistet Evonik einen Beitrag, den Anteil alternativer Energien an der Strom-Erzeugung weiter zu erhöhen – und untermauert damit auch eine sichere Rohstoffversorgung für seinen Partner SolarWorld.

Hochreines, polykristallines Silizium geht von Rheinfelden auf die Reise nach Freiberg in Sachsen. Dort schmelzen es Mitarbeiter der SolarWorld zu Blöcken ( Ingots) undlassen es erstarren. Anschließend werden die Ingots zu Säulen weiterverarbeitet und in Wafer geschnitten, aus denen SolarWorld schließlich die Solarzellen und -module fertigt.

Ein neuer Weg zum Solarsilizium

Interessant ist aber nicht nur die Menge, sondern vor allem die Methode: Die Forscher von Evonik fanden einen neuen Weg zum Solarsilizium, der deutlich weniger Energie verbraucht als herkömmliche Verfahren. Denn das eigentlich reichlich vorhandene Rohsilizium muss zunächst in eine hochreine Formgebracht werden, bevor es die Solarbranche überhaupt weiterverarbeiten kann.

Beim JSSi-Verfahren wird gasförmiges Monosilan bei höheren Temperaturen in seine Elemente Silizium und Wasserstoff zerlegt. Dafür sind bis zu 90 Prozent weniger Energie nötig als bei dem bislang üblichen Siemens-Verfahren. Zwar verbraucht auch die Umwandlung von Trichlorsilan in Monosilan Energie, aber trotzdem liegt die Einsparung unterm Strich noch immer bei rund 60 bis 80 Prozent.