Hochreine Si3N4-Pulver sind unverzichtbar für die Qualität der Silizium-Ingots. Zur Herstellung multikristalliner Silizium-Ingots wird hochreines Siliziummetall in Quarzguttiegeln aufgeschmolzen und im Anschluss in speziellen Ofenanlagen gerichtet kristallisiert. Die Reinheit der Silizium-Ingots ist ein wesentlicher Parameter für die spätere Performance qualitativ hochwertiger Wafer, dem Herzstück einer jeden Solarzelle.
Bei der Erstarrung des multikristallinen Siliziums muss jegliche chemische Verunreinigung des Siliziums vermieden, und bei der Erstarrung auftretende Spannungen möglichst reduziert werden. In dem aktuell etablierten Herstellverfahren werden daher die für die Schmelze und die Kristallisation des Siliziums eingesetzten Quarzguttiegel innen mit einer Si3N4-Beschichtung versehen. Dadurch lässt sich der Ingot nach Abschluss des Produktionszyklus' zudem leichter entformen.
Die Si3N4-Schicht wird auf die Tiegelwand aufgebracht, um Reaktionen zwischen Silizium und Siliziumdioxid, die zu Rissbildung führen würden, zu verhindern und die Diffusion von Sauerstoff und zusätzlichen Verunreinigungen aus dem Tiegel in das geschmolzene/erstarrte Silizium zu unterbinden. Für diese Anwendung werden an dieser Stelle die hochwertigen Si3N4-Pulver von H.C. Starck eingesetzt.
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