Definition von Ingot
Ein Ingot bezieht sich auf einen Rohblock von Metall, in diesem Fall Silizium, das in einem speziellen Hochtemperaturprozess hergestellt wird. Der Begriff „Ingot“ wird oft in der Halbleiterindustrie und speziell in der Photovoltaik-Branche verwendet, da Silizium ein Schlüsselelement bei der Herstellung von Solarzellen ist.
Ingot in der Photovoltaik
In der Photovoltaik werden Siliziumblöcke in zwei Typen eingeteilt: monokristalline und polykristalline Ingots.
Monokristalline Ingots bestehen aus einem einzigen, kontinuierlichen Kristallgitter und werden durch das sogenannte Czochralski-Verfahren hergestellt. Da sie aus nur einem Kristall bestehen, haben sie eine gleichmäßige, dunkle Farbe.
Polykristalline Ingots hingegen bestehen aus vielen kleinen Kristallen, die während der Abkühlphase des geschmolzenen Siliziums unregelmäßig zusammengewachsen sind. Sie erscheinen daher in einer unförmigen, hellen, kristallinen Struktur.
Die Art des Ingots hat Einfluss auf die Effizienz der daraus resultierenden Solarzellen: Während monokristalline Solarzellen aufgrund ihrer einheitlichen Struktur höhere Wirkungsgrade erzielen, sind polykristalline Solarzellen in der Regel kostengünstiger in der Herstellung.
Herstellungsprozess eines Ingots
Der Herstellungsprozess eines Ingots kann in mehrere Schritte unterteilt werden:
- Schmelzprozess: Zunächst wird Rohsilizium in einem speziellen Ofen bei Temperaturen von über 1.400 Grad Celsius geschmolzen.
- Kristallziehen: Ein Saatkristall wird in das geschmolzenen Silizium eingeführt und langsam herausgezogen. Dabei bildet sich ein großer, zylindrischer Kristall, der sogenannte Ingot.
- Abkühlungsprozess: Der extrahierte Ingot wird langsam abgekühlt, um Spannungen im Material zu vermeiden.
- Schneideprozess: Schließlich wird der Ingot in dünne Wafer geschnitten, die als Grundlage für die Herstellung von Solarzellen dienen.
Zusammenfassung
Der Begriff „Ingot“ spielt in der Photovoltaik eine zentrale Rolle, da er einen wesentlichen Schritt in der Produktion von Solarzellen beschreibt. Die Art und Qualität des Ingots haben einen direkten Einfluss auf die Effizienz und damit auf die Leistung der finalen Solarzelle.