SIDOPE - Alternative Dopants of Silicon for Solar-Cell Applications

Offentlig prosjektsammendrag

Det er anslått at verdens energi-behov og -produksjonskapasitet innen 30 år vil være triplet, og at halvparten av denne energien vil produseres ved hjelp av teknologi som utnytter sollys og vind. Solceller, eller fotovoltaiske (PV) celler, er den rådende teknologien for omdanning av sollys til elektrisitet. Over 90% av alle solceller tar utgangspunkt i et silisiumsubstrat, en tynn plate (wafer) av silisium. Silisium er det grunnstoffet det finnes nest mest av i jordskorpen, etter oksygen. For å kunne brukes til solceller må silisiumet gjennom en omfattende renseprosess til det har en renhet på minst 99,9999999%. Rent silisium smeltes ned for å lage opptil flere meter lange perfekte krystaller. Krystallene kuttes til wafere med en tykkelse på 150-200 mikrometer som utgjør grunnkomponenten av solceller. Norwegian Crystals AS produserer slike silisiumkrystaller for høyeffektive solceller. Rent silisium smeltes i spesialovner og et perfekt krystall trekkes ut av smelten. Samtidig må fysiske og kjemiske egenskaper i det voksende krystallet kontinuerlig justeres i henhold til ønskede spesifikasjoner for den endelige solcellen. De elektriske egenskapene til krystallet kontrolleres i hovedsak ved tilsetting av små mengder av andre elementer (mindre enn 1 atom per million silisium-atomer). Ulike solcelleteknologier har ulike krav til silisiumkrystallets egenskaper, og dette prosjektet tar for seg utvikling av silisiumkrystaller med egenskaper optimalisert for nye solcelleteknologier. Prosjektet omfatter tilsetting og kontroll av alternative fremmedelementer, hvordan de innlemmes i krystallstrukturen, konsentrasjonsfordeling og bidrag til krystallets egenskaper. Med fokus på produksjonskostnad og rask markedsintroduksjon vil prosjektet også omfatte utvikling av nye produksjonsprosesser, innovative løsninger for materialprosessering for å redusere materialsvinn, og løsninger for resirkulering av silisium gjennom hele produksjonskjeden.