Wafer in der Photovoltaik: Eine grundlegende Definition

Ein Wafer ist ein dünner, oftmals kreisförmiger Scheiben-Abschnitt aus Halbleitermaterial. Diese Wafers dienen als Grundbaustein in der Mikroelektronik und, im speziellen Kontext der Solarindustrie, in der Produktion von Solarzellen. Die Größe von Wafers ist im Laufe der Zeit immer weiter gewachsen, um eine effizientere Produktion zu ermöglichen und die Kosten zu senken.

Herstellung von Wafer

Die Herstellung eines Wafers ist ein komplexer Vorgang, der sich grob in folgende Schritte unterteilen lässt:

• Kristallzucht: Um einen Wafer herzustellen, wird zunächst ein Halbleiterkristall – meist Silizium – gezüchtet. Dieser wird in der sogenannten Czochralski-Methode oder im Zonenschmelzverfahren produziert und im Nachhinein in Form eines langen, zylindrischen Einkristalls gebracht.
• Ingot herstellen: Dieser Einkristall, auch Ingot genannt, wird dann in Scheiben gesägt. Die Dicke des Ingots bestimmt dabei die spätere Dicke des Wafers.
• Verfeinerung: Nachdem die Scheiben gesägt wurden, wird die Oberfläche des Wafers durch chemisches und mechanisches Polieren verfeinert, um etwaige Unregelmäßigkeiten zu entfernen, die beim Sägen entstanden sind.

Wafer im Kontext der Photovoltaik

In der Photovoltaik sind Wafers die Grundbausteine zur Herstellung von Solarzellen. Ein solcher Wafer aus Silizium wird so behandelt, dass in ihm ein elektrisches Feld entsteht. Durch die Einstrahlung von Sonnenlicht werden in diesem elektrischen Feld Elektronen freigesetzt und generieren auf diese Weise Strom.

Der Wafer ist somit ein wesentlicher Faktor für die Effizienz und Leistung einer Solarzelle. Die Qualität des Wafers, sein Reinheitsgrad und die Verarbeitung haben direkten Einfluss auf die spätere Effizienz der Solarzelle.

Wirtschaftliche Bedeutung von Wafers

Die Herstellung von Wafers stellt einen großen Kostenfaktor in der Produktion von Solarzellen dar. Rund 40% der Herstellungskosten einer Solarzelle sind auf den Wafer zurückzuführen. Insofern sind die Herstellungsmethoden und die damit verbundenen Kosten für Wafers von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung für die Solarindustrie. Einerseits spielen die Kosten direkt eine Rolle, andererseits sind die Qualität und die daraus resultierende Leistungseffizienz der Solarzelle ein wichtiges Kriterium. Daher wird ständig an effizienteren Produktionsmethoden und besserer Qualität gearbeitet.

Zusammenfassung

Ein Wafer ist eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial, die als Grundbaustein in der Produktion von Solarzellen dient. Seine Qualität, Reinheit und Verarbeitung haben einen direkten Einfluss auf die Effizienz und Leistungsfähigkeit der Photovoltaikanlagen. Die Fortschritte in der Technologie und Produktion von Wafers sind daher von großer Bedeutung für die Solarbranche.