Styring av forurensninger i metallurgisk framstilt solcelle silisium

For et solcellemarked i ekstrem vekst, utvikler Elkem Solar AS en metallurgisk prosess for framstilling av Si feedstock materialer. Mens Elkems materialer allerede har vist seg å være av tilstrekkelig kvalitet for å tilfredsstile dagens krav, forventes st rengere krav i framtiden. Elkems materiale inneholder noe høyere grad av forurensninger enn konvensjonell feedstock, som i dag framstilles ved dyre gassfaseprosesser. Metalliske forurensninger har ofte en negativ effekt på makroskopiske solcelleegenskaper . Utfordringen blir derfor å finne metoder/prosesser som sikrer at tilstrekkelig mye av forurensningene blir lokalisert i tilstander som er elektrisk/mekanisk nøytrale. Dette skal skje samtidig som produksjonskostnadene holdes lave også gjennom støpeprose ssen. Etableringen av slike metoder sikrer at Elkems materialer vil kunne tilfredsstille også framtidige og strengere kravspesifikasjoner. Bruk av Crusin AS sine digler av silisiumnitrid åpner både for gjenbruk av digler og for en bedre kontroll over meng den karbon og oksygen som tilføres gjennom støpeprosessen. Prosjektet er tuftet på at denne kontrollen kan brukes til å systematisk variere mengden lette elementer som inngår i støpet. Siden det vil foreligge vekselvirkninger mellom lette og tyngre forure nsningselementer i støpeprosessen får en dermed en større frihetsgrad til å påvirke både dannelse og bevegelse av partikler og strukturelle defekter. Prosjektet vil dermed bidra betydelig til både å utvikle en hensiktsmessig kravspesifikasjon for metallur gisk framstilt Si feedstock og til å åpne et svært stort marked for Elkem. Prosjektet vil fokusere på karakterisering av Si ingots støpt i "Heliosi-ovnen" ved SINTEF/NTNU. I karakteriseringen vil en både benytte etablerte og nye teknikker. Det er særlig i nteressant å bruke nye, avbildende teknikker (levetidsmålinger, Auger, EBIC) for å studere lokal elektrisk aktivitet ved partikler/defekter. Det skal utdannes to PhD studenter.